KR950001988Y1 - 디젤기관용 연료분사 펌프의 분사량 특성 조절장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

디젤기관용 연료분사 펌프의 분사량 특성의 조절장치

제1도는 종래 조절장치의 개략적인 구성도.

제2도는 본 고안의 조절장치의 개략적인 구성도.

제3도는 본 고안의 적용되는 조절부재의 각기 다른 실시예를 보인 단면도.

제4도는 본 고안의 분사량 특성 및 기관 출력을 나타낸 표시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 기어케이스 20 : 분사량조절기

21 : 조정나사 22 : 푸쉬로드

30 : 조절부재 40 : 스프링

50 : 조절부재 60 : 연료분사펌프

본 고안은 디젤기관용 연료분사 펌프의 분사량 특성 조절장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 형상기억합금으로 만든 조절부재와 일반적인 스프링을 복합 사용하여 분사량 특성을 조절할 수 있도록 한 분사량 특성 조절장치에 대한 것이다.

종래의 최대 분사량 제한 및 혹한기의 냉시동시와 정상가동시의 분사량 조절장치로는 수동식 레버조절장치와 형상기억 합금으로 만든 스프링을 사용하여 온도변화에 따른 이 스프링의 길이 변화에 의해 연료분사량을 증감할 수 있도록 한 조절장치가 있었다.

그러나 전자의 수동식 레버 조절장치는, 수동식으로 분사량 증량장치인 레버를 작동시켜야 하는 불편함이 있었다.

또한, 후자의 조절장치는 제1도에서 보는 바와 같이 분사량 조절기(1)내에 조정나사(2)에 의해 지지되게 형상기억 합금으로 된 스프링(3)을 내장하여 이 스프링이 푸시로드(4)를 탄발시켜 연료분사펌프(5)측의 콘트롤랙(6)을 동작시켜 주도록 구성된 것이므로, 형상기억 합금으로 된 스프링(3)이 냉시동시와 정상가동시의 온도변화에 따라 변형되어 연료분사량을 증감시켜 줄수는 있지만 디젤기관의 사용회전수에 따른 분사량 특성 변화는 조절할 수 없는 결점이 있다.

본 고안은 종래 장치들의 이와 같은 점들을 감안하여 고안한 것으로서, 그 목적은 냉시동시와 정상가동시의 연료분사량을 증감하는 것은 물론 기관의 사용회전수에 따른 연료 분사량 특성을 변화시키는 특성이 복합된 분사량 특성 조절장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 이러한 목적은 냉시동시와 정상가동시의 온도변화에 따라 연료분사량을 증감하는 것과 기관의 회전수별 연료분사량 특성을 조절할 수 있는 복합기능을 갖는 분사량 특성 조절장치를 제공함으로써 달성되는데, 이 조절장치는 형상기억 합금으로 만든 조절부재와 일반적인 재질로 된 스프링을 구비하고 있다.

조절부재는, 분사량 조절기에 체결하는 조정나사의 내단부에 요입형성된 결합홈에 내장되어 냉시동시에는 수축되고 정상가동시에는 열을 받아 팽창되는 변형 작용을 한다.

스프링은, 푸쉬로드와 조절부재 사이에 개재되어 조절부재가 수축되면 그 신축범위가 넓어져 푸쉬로드의 이동간격이 커지게 하고, 반대로 조절부재가 팽창되면 그 신축범위가 좁아져 푸쉬로드의 이동간격이 작아지게 하여 준다.

따라서, 냉시동시에는 푸쉬로드의 이동 간격이 커지므로 콘트롤랙의 이동간격 역시 커져서 연료분사량이 증가되고 반대로 정상가동시에는 이동 간격이 작아져 분사량이 감소되게 하여 준다.

또한, 기관의 사용회전수에 따른 분사량 특성은 스프링의 작용에 의해 조절되는 것이다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에는 본 고안 실시예에 의한 분사량 특성 조절장치의 적용상태가 도시되어 있다.

이 조절장치는, 기어케이스(10)의 일측벽면을 관통하게 착설하는 분사량조절기(20)내에 내장 설치되며, 온도의 변화에 따라 그 형태가 변형되도록 형상기억 합금으로 만든 조절부재(30)와 일반적인 재질로 만든 스프링(40), 이들 사이에 개재되는 지지판(50)들을 구비하고 있다.

조절부재(30)는, 조정나사(21)의 내단면에 요입형성된 수용실(211)에 내장하며, 이 조정나사는 외단이 개방되게 내부가 공동으로 되는 분사량조절기(20)의 외단부측에 나사식으로 체결한다.

스프링(40)은, 지지판(50)의 후면과 분사량 조절기(20)의 내단부측에 전ㆍ후진 이동 자재토록 설치한 푸쉬로드(22) 외주연에 빙둘러 돌출시킨 지지턱(221)의 전면 사이에 개재시켜 지지판(50)은 조절부재(30)측으로 탄발시켜 주고, 푸쉬로드(22)는 후진 방향으로 탄발시켜 주도록 한다.

이 푸쉬로드는, 그 내단부(222)가 분사량조절기(20)의 내단면에 형성된 관통구(210)를 관통하여 기어케이스(10)내부로 노출되게 하고, 그 내단은 연료분사펌프(60)의 콘트롤 랙(61)외단과 밀착되게 한다.

제3도에는 조절부재(30)의 각기 다른 실시예가 도시되어 있다.

(a)의 실시예는, 냉시동(T₁)일때는 조절부재(30)가 중앙에 통공(31)을 갖는 판체 형태를 유지하며, 정상가동시(T₂)에는 열을 받아 변형되어 주연부(32)가 내측으로 경사지게 구부러지는 형태를 유지하도록 구성한 것으로서, 냉시동시(T₁)에는 조절부재(30)의 자체 두께만을 유지하게 되어 그 폭(L₁)이 수축되지만 정상가동시(T₂)에는 변형되어 그 폭(L₂)이 냉시동시(T₁)보다 변형된 만큼 팽창되게 한 것이다.

(b)의 실시예는, 조절부재(30)가 코일스프링 형태로 되게 만든 것으로서, 냉시동시(T₁)에는 그 폭(L₁)이 축소되어 있고, 정상가동시(T₂)에는 열을 받아 그 폭(L₂)이 팽창되게 한 것이다.

(c)의 실시예는, 조절부재(30)를 단면이 ""형태를 이루도록 만든것으로서 냉시동시(T₁)에는 단부(33)가 안쪽으로 수직절곡된 형태로 되므로 그 폭(L₁)이 축소되고, 정상가동시(T₂)에는 열을 받게 되면 단부(33)가 수평 상태로 변형되어 그 폭(L₂)이 팽창되게 한 것이다.

(d)의 실시예는, 상기 실시예에 따른 조절부재(30)를 복합적으로 장착토록 한 것으로서, 이 실시예에서는 2개의 조절부재가 변형되는데 필요한 온도를 각기 다르게 설정하여 냉시동시(T₁)에는 어느 하나의 조절부재만 변형되게 하여 소정폭(L₁)이 유지되게 하고, 정상가동시(T₂)에는 2개의 조절부재 모두가 변형되어 그 폭(L₂)이 크게 팽창되게 하며, 냉시동시나 정상가동시 이 외의 경우(T₃)에는 모두 변형되지 않게 하여 그 폭(L₃)이 가장 축소되게 함으로써, 조절부재들의 폭이 "L₃＜ L₁＜ L₂"관계를 유지토록 한 것이다.

물론, 조절부재(30)의 형태는 상기 (a)-(d)의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이에 외도 그 형태가 온도차에 따라 수축, 팽창, 변형될 수 있는 형태라면 어떠한 것이라도 좋다.

이와 같이 구성되는 본 고안 조절장치에 의하면, 형상기억합금으로 된 조절부재(30)가 냉시동시(T₁)와 정상가동시(T₂)의 온도변화에 따라 그 폭이 "L₁", "L₂"범위내에서 변화되므로 이들 폭의 변화(△L=L₂-L₁)차이만큼 스프링(40)의 신축범위가 증감되고, 이에 따라 푸쉬로드(22)는 물론 이 푸쉬로드의 내단에 밀착되어 있는 콘트롤랙(61)도 그 이동간격이 증감됨으로써, 결국 연료분사펌프(60)의 연료분사량의 조절 범위 및 분사량이 증감 조절되는 것이다.

즉, 조절부재(30)가 팽창되면 지지판(50)은 제2도에서 보는 바와 같이 후측으로 밀리게 되므로 그 밀린 간격(1) 만큼 스프링(40)은 압축된다.

이렇게 되면, 압축된 만큼 스프링(40)은 그 신축범위가 감소되기 때문에 그 만큼 푸쉬로드(22)와 콘트롤랙(61)의 이동범위가 감소되어 연료분사량의 조절범위 및 분사량이 감소된다.

그러나 이와 반대로 조절부재(30)가 수축되면 이때는 스프링(40)의 신축범위가 증가되기 때문에 연료분사량의 조절범위 및 분사량이 그만큼 증가되는 것이다.

따라서, 운전자의 조작에 의한 가버너 스프링(11)의 견인력(F₁)과, 기관의 회전수에 따른 플라이웨이트(62)의 원심력(F₂) 및 분사량조절기(20)내에 설치된 조절부재(30)에 의해 신축범위가 조절되는 스프링(40)의 탄발력(F₃)들 간의 힘의 평형관계에 의하여 제4도에서와 같이 콘트롤랙(61)의 위치(R₂) 및 기환회전수(N₂)에 해당하는 형태로 분사량 특성을 조절할 수 있게 된다.

이와같이 분사량 특성이 제4도에서와 같이 필요한 이유는 다음과 같다.

기관의 최대출력점(A)에서 운전중 임의의 부하가 증가하면 기관의 회전수가 저하하게 되고, 이에 따라 연료분사펌프(60)의 콘트롤랙(61)은 조절부재(30)에 의해 신축범위가 조절되는 스프링(40)을 장치하지 않았을 경우에는 자동적으로 "A"에서 "B"로 이동하게 되며, 이들을 장치하였을 경우에는 "A"에서 "C"로 이동하게 되어 분사량을 증가시켜 줌으로써 기관의 출력을 상승시켜 주게 된다.

이와 반대로 기관에 작용하는 부하가 감소하면 상기와 반대의 작동에 의해 기관의 출력을 감소시켜 주는 반복과정을 통해 기관의 정상적인 운전이 가능하게 된다.

이와 같이 기관에 증가하는 부하에 따라 분사량 증량을 위한 콘트롤랙(61)의 동일 이동량(R₂)에 대하여 본원 고안과 같이 조절부재(30)와 스프링(40)을 복합적으로 장치하였을 경우의 기관의 회전수변화(N₂)가 장차하지 않았을 경우의 기관의 회전수 변화(N₁)보다 더 크다는 것을 알 수 있다.

따라서, 이러한 사실은 곧 동일분사량 증량을 위한 기관의 회전수 저하시간이 조절부재(30)와 스프링(40)을 복합 장치하였을 경우가 더 크기 때문에 운전자가 기관에 가해지는 부하의 상태등을 감지하고 운전조건을 변화시키는 제반 후속조치를 취할 수 있는 시간적 여유를 확보하여 과부하에 의한 기관 정지등의 문제점을 방지할 수 있게 되는 장점이 있다.

또한, 원활한 기관운전을 도모할 수 있게 되며, 이에 의해 기관의 수명도 연장되게 하여 주는 등의 효과도 얻을 수 있다.

Claims (3)

1. 연료분사펌프(60)와 근접하게 기어케이스(10)에 착설하는 분사량조절기(20)의 선ㆍ후단부측에 결합설치하는 조정나사(21)와 푸쉬로드(22) 사이에, 온도변화에 따라 그 형태가 수축 또는 팽창 변형되게 형상기억 합금으로 만든 조절부재(30)와 이 조절부재의 변형 상태에 따라 그 신축범위가 조절되는 일반적인 재질로 된 스프링(40)을 개재시켜서 구성되는 것을 특징으로 하는 디젤기관용 연료분사 펌프의 분사량 특성조절장치.
2. 제1항에 있어서, 조절부재(30)와 스프링(40)사이에 지지판(50)을 개재토록 함을 특징으로 하는 디젤기관용 연료분사 펌프의 분사량 특성조절장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 조절부재(30)가 복수로 설치되는 것을 특징으로 하는 디젤기관용 연료분사 펌프의 분사량 특성조절장치.