WO2013062343A2 - 디젤엔진의 연료분사노즐 - Google Patents

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Hyundai Heavy Industries Co Ltd
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    • F02M61/20—Closing valves mechanically, e.g. arrangements of springs or weights or permanent magnets; Damping of valve lift
    • F02M61/205—Means specially adapted for varying the spring tension or assisting the spring force to close the injection-valve, e.g. with damping of valve lift

Definitions

  • the present invention relates to a fuel injection nozzle of a diesel engine, and more particularly, a damping device for damping the impact load generated on the valve seat surface of the nozzle body to which the needle and the needle are in close contact when the needle valve is closed to terminate the fuel injection. It relates to a fuel injection nozzle of a diesel engine provided to improve the durability of the needle and the nozzle body valve seat surface.
  • the fuel injection nozzle of a diesel engine is not only directly exposed to a high temperature combustion chamber but also has a very weak durability due to repeated impact loads during the injection of high pressure fuel into the combustion chamber every engine cycle.
  • the basic structure and operation of the fuel injection nozzle will be described with reference to FIG. 1.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a fuel injection nozzle of a conventional diesel engine.
  • a hollow portion 11 is formed in the nozzle body 10, and a nozzle chamber 12 is formed in the center of the hollow portion 11.
  • a seat surface 13 of a needle valve having a shape of an inverted triangular pyramid is formed at a lower end of the hollow part 11, and a color chamber 14 is formed at a lower end of the valve seat surface 13.
  • a plurality of injection holes 15 are formed from the color chamber 14 to the outer circumferential surface of the nozzle body 10.
  • the hollow portion 11 of the nozzle body 10 as described above is provided with a needle 20 for elevating in contact with the inner surface of the hollow portion 11, the upper end of the needle 20 is an elastic member such as a coil spring ( 30 has a valve structure that is elastically supported by the needle 20 to open and close the flow path connected to the color chamber 14 while the bottom surface of the needle 20 is spaced or in contact with the valve seat surface 13 of the nozzle body 10. .
  • an elastic member such as a coil spring
  • a fuel supply passage 16 is formed inside the nozzle body 10 so that a high pressure fuel supplied from a fuel pump (not shown) can be supplied to the nozzle chamber 12.
  • a pressure adjusting screw (not shown) for adjusting the size of the elastic repulsive force exerted from the elastic member 30 is installed above the elastic member 30 to provide the needle 20 and the valve seat. It is also possible to adjust the opening pressure of the needle valve consisting of the face (13).
  • the fuel injection nozzle of the conventional diesel engine as described above maintains the state in which the elastic member 30 presses the needle 20 in a normal manner so that the lower end surface of the needle 20 is seated on the valve seat of the nozzle body 10. In close contact with the surface 13, a flow path connected to the color chamber 14 is closed.
  • a high-pressure fuel is supplied to the nozzle chamber 12 through the fuel supply passage 16 by the fuel pump, wherein the pressure of the supplied fuel is an elastic member located above the needle 20 ( If the elastic repulsive force of 30 is greater than that, the needle 20 rises along the inner surface of the hollow part 11 so that the bottom surface of the needle 20 is spaced apart from the valve seat surface 13.
  • the needle 20 When the needle 20 is raised by the fuel supplied to the high pressure chamber 12 as described above, the upper end of the needle 20 is compressed to press the elastic member 30 to exert the elastic repulsive force.
  • the needle valve When the needle 20 is raised by the pressure of the fuel supplied from the fuel pump as described above, the needle valve is opened while the bottom surface of the needle 20 is spaced apart from the valve seat surface 13, the color chamber 14 The flow path leading to the opening is opened so that fuel is injected into the combustion chamber (not shown) through the injection hole 15 formed in the color chamber 14.
  • the fuel injection nozzle of the conventional diesel engine as described above has a very large impact load applied to the lower end of the needle 20 and the valve seat surface 13 of the nozzle body 10 at the moment the needle valve is closed. Is repeatedly applied every engine cycle, causing fatigue to accumulate and damage easily occur.
  • the present invention is to solve the above problems, the needle and the valve seat by attenuating the impact load generated when the needle is lowered in close contact with the valve seat surface to block the supply of fuel injected into the combustion chamber at the end of fuel injection It is an object of the present invention to provide a fuel injection nozzle of a diesel engine which improves the durability of the cotton and thereby greatly improves the replacement life.
  • a nozzle for injecting fuel into the combustion chamber of the diesel engine is formed at the bottom, one side of the nozzle body is formed with a fuel supply passage; a hollow formed in the nozzle body; A color chamber formed at a lower end of the part and connected to the injection hole; a nozzle chamber formed between the hollow part and the color chamber and forming a space in which fuel flows through a fuel supply passage; Needle for lowering the opening and closing of the color chamber; Valve seat surface is formed inclined between the nozzle chamber and the color chamber, providing a surface in close contact with the lower end of the needle; And a damping device forming an enclosed space between the lower end of the needle and the valve seat surface to attenuate the rate at which the needle descends due to the fuel remaining in the enclosed space. do.
  • the damping device it is preferable to include a stepped portion formed in multiple stages at the lower end of the needle to form a closed space with the valve seat surface.
  • the damping device includes a stepped portion formed between the valve seat surface and the inner circumferential surface of the nozzle chamber, and the stepped portion preferably forms a closed space with the stepped portion of the needle.
  • the corner of the step portion and the valve seat surface is preferably angled.
  • the stepped portion formed at the lower end of the needle, the insertion region to be inserted into the interior of the color chamber, the contact region is formed stepped upward from the boundary where the insertion region ends, and close to the valve seat surface, and from the boundary where the adhesion region ends It is preferable that the gap is formed to be stepped upward and formed in a spaced area forming a closed space with the valve seat surface.
  • the insertion region diameter of the needle corresponds to the diameter of the color chamber, and the diameter of the boundary where the separation region ends is preferably corresponding to the diameter of the stepped portion.
  • a nozzle for injecting fuel into the combustion chamber of the diesel engine is formed at the bottom, one side of the nozzle body is formed with a fuel supply passage; a hollow portion formed inside the nozzle body; A color chamber formed at a lower end of the hollow part and connected to the injection hole; a nozzle chamber formed between the hollow part and the color chamber and forming a space in which fuel is introduced through a fuel supply passage; along the hollow part and the nozzle chamber Ascending and lowering, the needle for opening and closing the color chamber to the lower end; Valve seat surface is formed inclined between the nozzle chamber and the color chamber, providing a surface in close contact with the lower end of the needle; And a protrusion extending toward an end of the color chamber and a recess formed at an end of the color chamber to receive residual fuel, and allowing the end of the protrusion to contact the residual fuel so as to reduce the descending speed of the needle. It provides a fuel injection nozzle of a diesel engine comprising:
  • the lower end of the needle includes an inclined surface corresponding to the valve seat surface, and the protrusion extends downward from the end of the inclined surface.
  • the length of the protrusion is preferably a length inserted into the buried portion when the inclined surface of the needle is in close contact with the valve seat surface.
  • the diameter of the protrusion is preferably formed smaller than the diameter of the color chamber.
  • an attenuation device is provided between the lower end of the needle and the color chamber to attenuate the falling speed of the needle, so that the impact load generated when the needle descends and adheres to the valve seat surface. Damping speed of the needle valve as soon as the lower end of the needle is in close contact with the valve seat surface, thereby reducing fuel injection characteristics. As a result, a problem such as a decrease in combustion efficiency of the engine may not occur.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a fuel injection nozzle of a conventional diesel engine.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a fuel injection nozzle of a diesel engine according to the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view showing an operating state of a fuel injection nozzle of a diesel engine according to the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of a fuel injection nozzle of a diesel engine according to the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an operating state of a fuel injection nozzle of a diesel engine according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a chart comparing the falling speed of the needle and the conventional needle according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a fuel injection nozzle of a diesel engine according to the present invention.
  • the fuel injection nozzle of the diesel engine is a nozzle body 110, the nozzle body 110 is formed in the lower portion to inject fuel into a combustion chamber (not shown) of the diesel engine, and the nozzle body
  • the hollow part 111 formed inside the 110, the color chamber 114 formed at the lower end of the hollow part 111 and connected to the injection hole 115, and connected to the color chamber 114.
  • the needle 120 which is installed on the hollow part 111 to open and close the flow path, and the valve seat surface 113 and the needle which are formed at the bottom of the hollow part 111 facing the lower end of the needle 120.
  • a damping device that attenuates the rate of descent of the needle 120 by forming a closed space in which fuel can be compressed between the lower end of the 120 and the color chamber 114.
  • the hollow part 111 is formed in the nozzle body 110, and the nozzle chamber 112 is formed under the hollow part 111.
  • valve seat surface 113 having an inclined surface in the shape of an inverted triangular pyramid is formed at a lower end of the hollow part 111, and a color chamber 14 is formed below the valve seat surface 113.
  • the color chamber 114 is provided with a plurality of injection holes 115 communicating with the outside of the nozzle body 10.
  • the needle 120 is installed in the hollow part 111 formed in the nozzle body 110, and the needle 120 is elevated along the inner surface of the hollow part 111.
  • an elastic member 130 such as a coil spring is installed on the top of the needle 120.
  • the needle 120 is elastically supported by the elastic member 130, so that the needle 120 is spaced or in close contact with the valve seat surface 113 by the elastic force of the elastic member 130, the color chamber 114 Will be opened and closed.
  • the lower end of the needle 120 is formed as an inclined surface corresponding to the valve seat surface 113.
  • the fuel supply passage 116 is formed on one side of the nozzle body 110, the fuel supply passage 116 is formed to pass through the nozzle chamber 112 to be described later.
  • a nozzle chamber 112 communicating with the fuel supply passage 116 is formed below the hollow part 111, and the high pressure fuel supplied from a fuel pump (not shown) passes through the fuel supply passage 116. And reaches the nozzle chamber 112, which is supplied to the color chamber 114 during the synergy of the needle 120.
  • a pressure adjusting screw (not shown) for adjusting the size of the elastic repulsive force exerted from the elastic member 130 is installed above the elastic member 130 to provide the needle 120 and the valve seat surface 113.
  • the opening pressure of the needle valve consisting of) is adjusted.
  • the lowering speed of the needle 120 is attenuated between the lower end of the needle 120 and the color chamber 114 to reduce the impact load generated when the needle 120 is in close contact with the valve seat surface 113.
  • a damping device is provided.
  • the damping device is matched with a step portion 122 and the step portion 122 formed to be stepped along the inclined surface constituting the lower end of the needle 120 with a slight gap and formed on the valve seat surface 113. It is made of a stepped portion (111a).
  • the corner of the stepped portion 111a and the valve seat surface 113 is preferably formed at an angle.
  • the step portion 122 is a contact region 122b which is formed in parallel with the valve seat surface 113 at a boundary where the insertion region 122a inserted into the color chamber 114 and the insertion region 122a end. And a spaced area 122c spaced apart from the valve seat surface 113 at a boundary at which the close contact area 122b ends to form a spaced space with the valve seat surface 113.
  • the diameter of the insertion region 122a is preferably a size corresponding to the diameter of the color chamber 114.
  • valve seat 113 is formed parallel to the seat 113 as the needle 120 moves up and down.
  • the close contact area 122b is formed.
  • valve seat surface 113 is formed at a predetermined interval to form a space in which fuel can be compressed between the valve seat surface 113 and the lower end of the needle 120.
  • a spaced area 122c is formed.
  • the stepped portion 111a formed on the valve seat surface 113 is formed between the valve seat surface 113 and the inner circumferential surface of the nozzle chamber 112 and protrudes toward the outer circumferential surface of the needle 120. It is a portion that forms a closed space with the needle 120 while being in close contact with the boundary where the spaced area 122c of the 120 ends.
  • the diameter of the stepped portion 111a is preferably a size corresponding to the diameter of the boundary where the separation region 122c ends.
  • the fuel injection nozzle of the diesel engine according to the present invention having the configuration as described above usually maintains the state in which the elastic member 130 is pressing the needle 120 such that the stepped portion formed at the lower end of the needle 120 (
  • the close contact area 122b of 122 may be in close contact with the valve seat surface 113 to block the fuel from being supplied from the nozzle chamber 112 to the color chamber 114.
  • a high pressure fuel is supplied to the nozzle chamber 112 through the fuel supply passage 116 by the fuel pump, and the pressure of the supplied fuel is elastically supported at the upper portion of the needle 120. If the elastic member 130 is greater than the resilience of the elastic member 130, the needle 120 is raised along the hollow portion 111 to open the color chamber 114.
  • the damping device reduces the impact load by attenuating the falling speed of the needle 120 just before the lower end of the needle 120 is in close contact with the valve seat surface 113. This will be described based on FIG. 3.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an operating state of a fuel injection nozzle of a diesel engine according to the present invention, (A) shows a state in which the flow path is opened so that fuel can be supplied to the color chamber 114, (B) The needle 120 shows a state in which the needle 120 descends to cut off the supply of fuel, and (C) shows a state in which the color chamber 114 is closed by the needle 120 so that the supply of fuel is blocked.
  • the insertion region 122a of the stepped portion 122 formed at the lower end of the needle 120 is shown in FIG. It is inserted into the color chamber 114 as shown.
  • Fuel injection nozzle of the diesel engine according to the present invention as described above by providing a damping device for attenuating the falling speed of the needle 120 between the lower end of the needle 120 and the valve seat surface 113, the needle 120 This lowering attenuates the impact load generated when the close contact with the valve seat surface 113 improves the durability of the needle 120 and the valve seat surface 113.
  • the fuel injection nozzle of the diesel engine according to the present invention even if the descending speed of the needle 120 is attenuated, the needle 120 just before the step portion 122 of the needle 120 is in close contact with the valve seat surface 113 Since the damping speed of the axle is attenuated, it hardly affects the injection characteristics of the fuel, so that the combustion efficiency of the engine is lowered due to the damping device.
  • FIG. 6 is a graph showing the falling speed of the conventional needle of Figure 1
  • B is a graph showing the falling speed of the needle according to the present invention.
  • the present invention gradually lowers the needle lowering and drawing a gentle curve just before the lower end of the needle is in close contact with the valve seat surface.
  • the lowering speed of the needle is attenuated immediately before the lower end of the needle is in close contact with the valve seat surface, thereby reducing the impact load generated on the lower end of the needle and the valve seat surface.
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of the fuel injection nozzle of the diesel engine according to the present invention.
  • the damping device for reducing the impact load is a protrusion 124 extending toward the color chamber 114 from the lower end of the needle 120, the inclined surface (T) formed opposite the valve seat surface 113 and the It is composed of a buried portion (111b) for receiving the protrusion 124 and extends downward from the color chamber 114 to form a groove.
  • the protrusion 124 forms the lower end of the needle 120 together with the inclined surface T of the needle 120 and extends from the end of the inclined surface T toward the color chamber 114.
  • the protrusion 124 is elevated along the color chamber 114, and the diameter of the protrusion 124 is preferably smaller than the diameter of the color chamber 114.
  • a buried portion 111b is formed on the bottom surface of the color chamber 114 to match with a slight gap as the protrusion 124 descends.
  • the length of the protrusion 124 is preferably a length enough to be inserted into the buried portion (111b) when the inclined surface (T) of the needle 120 is in close contact with the valve seat surface 113.
  • the protruding portion 124 is short in length and cannot be inserted into the buried portion 111b, it is difficult to expect a damping effect due to residual fuel contained in the buried portion 111b, and the protruding portion 124 is excessively long. This is because if the space between the inclined surface (T) of the needle 120 and the valve seat surface 113 in the state in which the 124 is inserted into the buried portion (111b), fuel leaks into the combustion chamber.
  • the color chamber 114 has an inclined surface T of the needle 120 at the valve seat surface 113 when the needle 120 is lowered toward the color chamber 114 to block the supply of fuel.
  • the impact load can be reduced by attenuating the falling speed of the needle 120. This will be described based on FIG. 5.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an operating state of a fuel injection nozzle of a diesel engine according to another embodiment of the present invention
  • (A) shows a state in which a flow path is opened so that fuel can be supplied to the color chamber 114
  • B represents the state in which the needle 120 is lowered to block the supply of fuel
  • C represents the state in which the color chamber 114 is closed by the needle 120.
  • the protrusion 124 formed at the lower end of the needle 120 as shown in (B) of FIG. descends toward the buried part 111b formed in the bottom surface of 114.
  • valve seat surface 113 and the inclined surface T of the needle 120 are completely in contact with each other to completely block the fuel supplied to the combustion chamber of the engine.
  • the fuel injection nozzle of the diesel engine As the fuel injection nozzle of the diesel engine according to another embodiment of the present invention as described above is provided with a damping device for attenuating the falling speed of the needle 120 between the lower end of the needle 120 and the color chamber 114, The impact load generated when the needle 120 descends and comes into close contact with the valve seat surface 113 may be attenuated.

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Abstract

본 발명은 디젤엔진의 연료분사노즐에 관한 것으로, 디젤엔진의 연소실로 연료를 분사하는 분사구가 하부에 형성되며, 일측에는 연료 공급유로가 형성된 노즐 몸체;상기 노즐 몸체의 내부에 형성되는 중공부;상기 중공부의 하단에 형성되고 상기 분사구와 연결되는 색 챔버;상기 중공부와 색 챔버 사이에 형성되며, 연료 공급유로를 통해 연료가 유입되는 공간을 형성하는 노즐 챔버;상기 중공부 및 노즐 챔버를 따라 승강되면서, 하단부로 하여금 색 챔버를 개폐시키는 니들;상기 노즐 챔버와 색 챔버 사이에 경사지게 형성되며, 니들의 하단에 밀착되는 면을 제공하는 밸브 시트면; 및 상기 니들의 하단부와 상기 밸브 시트면 사이에 밀폐된 공간을 형성하여 상기 밀폐된 공간에 잔류된 연료에 의해 상기 니들이 하강되는 속도를 감쇠시키는 감쇠장치;를 포함하는 디젤엔진의 연료분사노즐이 개시된다. 이에 따라 니들의 하단과 상기 색 챔버 사이에 니들의 하강 속도를 감쇠시키는 감쇠장치가 마련됨으로써, 상기 니들이 하강하여 밸브 시트면에 밀착될 때 발생하는 충격 하중을 감쇠시켜 상기 니들 및 밸브 시트면의 내구성을 향상시킬 뿐만 아니라 상기 니들의 하단이 밸브 시트면에 밀착되기 직전에 니들 밸브의 하강 속도를 감쇠시키기 때문에 연료의 분사특성에는 거의 영향을 미치지 않아 감쇠장치로 인해 엔진의 연소 효율이 저하되는 등의 문제는 발생하지 않는 효과가 있다.

Description

디젤엔진의 연료분사노즐
본 발명은 디젤엔진의 연료분사노즐에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 니들 밸브가 연료분사를 종료하기 위해 닫히는 순간 니들 및 니들이 밀착되는 노즐 몸체의 밸브 시트면에 발생하는 충격 하중을 감쇠시키는 감쇠장치가 마련되어 상기 니들 및 노즐 몸체 밸브 시트면의 내구성을 향상시킬 수 있는 디젤엔진의 연료분사노즐에 관한 것이다.
일반적으로 디젤엔진의 연료분사노즐은 고온의 연소실에 직접 노출되어 있을 뿐만 아니라 엔진 사이클마다 연소실로 고압의 연료를 분사하는 과정에서 반복적인 충격 하중에 의해 내구성이 상당히 취약한 부품이다. 연료분사노즐의 기본적인 구조 및 작동 과정을 도 1에 의거하여 설명한다.
도 1은 종래의 디젤엔진의 연료분사노즐을 나타낸 단면도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 상기 노즐 몸체(10)의 내부에는 중공부(11)가 형성되며, 상기 중공부(11)의 중앙에는 노즐 챔버(12)가 형성된다. 또한, 상기 중공부(11)의 하단에는 역삼각뿔의 형상을 갖는 니들 밸브의 시트면(13)이 형성되며, 상기 밸브 시트면(13)의 하단에 색(Sac) 챔버(14)가 형성되고 상기 색 챔버(14)에서부터 상기 노즐 몸체(10)의 외주면까지 다수개의 분사구(15)가 형성된다.
상기와 같은 노즐 몸체(10)의 중공부(11)에는 상기 중공부(11)의 내면에 접하여 승강하는 니들(20)이 설치되고, 상기 니들(20)의 상단은 코일 스프링과 같은 탄성부재(30)에 의해 탄성 지지되어 상기 니들(20)의 하단면이 상기 노즐 몸체(10)의 밸브 시트면(13)과 이격되거나 접촉되면서 색 챔버(14)로 연결되는 유로를 개폐하는 밸브 구조를 갖는다.
또한, 연료 펌프(미도시)로부터 공급되는 고압의 연료가 상기 노즐 챔버(12)에 공급될 수 있도록 상기 노즐 몸체(10)의 내부에 연료 공급유로(16)가 형성되어 있다. 또한, 경우에 따라서는 상기 탄성부재(30)의 상방으로 상기 탄성부재(30)로부터 발휘되는 탄성 반발력의 크기를 조절할 수 있는 압력조절나사(미도시)가 설치되어 상기 니들(20)과 밸브 시트면(13)으로 구성되는 니들 밸브의 개방 압력을 조절할 수도 있다.
상기와 같은 종래 디젤엔진의 연료분사노즐은 평상 시 상기 탄성부재(30)가 상기 니들(20)를 누르고 있는 상태를 유지하여 상기 니들(20)의 하단면을 상기 노즐 몸체(10)의 밸브 시트면(13)에 밀착시켜 상기 색 챔버(14)로 연결되는 유로를 폐쇄하게 된다.
이와 같은 상태에서 연료 펌프에 의해 고압의 연료가 상기 연료 공급유로(16)를 통해 노즐 챔버(12)로 공급되는데, 이때 상기 공급되는 연료의 압력이 상기 니들(20)의 상부에 위치한 탄성부재(30)의 탄성 반발력보다 크면 상기 니들(20)이 중공부(11)의 내면을 따라 상승하게 되어 상기 니들(20)의 하단면이 상기 밸브 시트면(13)으로부터 이격된다.
상기와 같이 니들(20)이 상기 고압 챔버(12)로 공급되는 연료에 의해 상승하게 되면 상기 니들(20)의 상단이 탄성부재(30)를 가압하여 탄성 반발력이 발휘될 수 있도록 압축하게 된다.
상기와 같이 니들(20)이 연료 펌프로부터 공급되는 연료의 압력에 의해 상승하게 되면, 상기 니들(20)의 하단면이 상기 밸브 시트면(13)으로부터 이격되면서 니들 밸브가 열려 색 챔버(14)로 연결되는 유로가 개방되어 연료가 상기 색 챔버(14)에 형성된 분사구(15)를 통해 연소실 내부(미도시)로 분사된다.
그리고, 연료분사 종료 시 상기 연료 펌프로부터 공급되는 연료의 공급이 차단되면 상기 노즐 챔버(12)의 압력이 낮아지게 되어 압축된 상태로 유지되던 탄성부재(30)가 원래의 상태로 복원되면서 상기 니들(20)을 하강시키게 된다.
이와 같이, 니들(20)이 하강하여 니들(20)의 하단면이 상기 노즐 몸체(10)의 밸브 시트면(13)에 밀착되어 니들 밸브가 닫히게 되면 연료가 더 이상 상기 분사구(15)를 통해 연소실 내부로 공급되지 않도록 차단되게 된다.
그러나, 상기와 같은 종래 디젤엔진의 연료분사노즐은 상기 니들 밸브가 닫히는 순간 상기 니들(20)의 하단과 노즐 몸체(10)의 밸브 시트면(13)에 상당히 큰 충격 하중이 가해지고 이러한 충격 하중은 엔진 사이클마다 반복적으로 가해짐으로써 피로가 누적되어 손상이 쉽게 발생한다.
이처럼, 반복되는 충격 하중에 의해 상기 니들(20)의 하단과 밸브 시트면(13)이 손상되면 연소실 내부로 연료가 누설되거나 니들 밸브의 개방압 저하로 인한 이차 분사 등의 발생으로 인해 엔진의 스모크 발생량이 증가하거나 연료 소비율의 증가 그리고 배기가스의 온도가 증가하는 등의 문제가 발생하게 된다.
즉, 상기 니들(20)의 하단 및 상기 노즐 몸체(10)의 밸브 시트면(13)이 반복되는 충격 하중에 의해 마모되거나 파손되는 경우 상기와 같은 문제 발생으로 연료분사노즐을 자주 교체해 주어야 하므로 엔진의 유지 보수 비용이 크게 증가하는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 연료분사 종료 시 연소실로 분사되는 연료의 공급을 차단하기 위해 니들이 하강하여 밸브 시트면에 밀착될 때 발생하는 충격 하중을 감쇠시켜 상기 니들 및 밸브 시트면의 내구성을 향상시키고 이로부터 교체 수명을 크게 향상시킨 디젤엔진의 연료분사노즐을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 디젤엔진의 연소실로 연료를 분사하는 분사구가 하부에 형성되며, 일측에는 연료 공급유로가 형성된 노즐 몸체;상기 노즐 몸체의 내부에 형성되는 중공부;상기 중공부의 하단에 형성되고 상기 분사구와 연결되는 색 챔버;상기 중공부와 색 챔버 사이에 형성되며, 연료 공급유로를 통해 연료가 유입되는 공간을 형성하는 노즐 챔버;상기 중공부 및 노즐 챔버를 따라 승강되면서, 하단부로 하여금 색 챔버를 개폐시키는 니들;상기 노즐 챔버와 색 챔버 사이에 경사지게 형성되며, 니들의 하단에 밀착되는 면을 제공하는 밸브 시트면; 및 상기 니들의 하단부와 상기 밸브 시트면 사이에 밀폐된 공간을 형성하여 상기 밀폐된 공간에 잔류된 연료에 의해 상기 니들이 하강되는 속도를 감쇠시키는 감쇠장치;를 포함하는 디젤엔진의 연료분사노즐을 제공한다.
이때, 상기 감쇠장치는, 밸브 시트면과의 밀폐된 공간을 형성하기 위하여 상기 니들의 하단에 다단으로 단차지게 형성된 계단부를 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 감쇠장치는, 상기 밸브 시트면과 노즐 챔버의 내주면 사이에 형성된 단차부를 포함하며, 상기 단차부는 니들의 계단부와 밀폐된 공간을 형성하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 단차부 및 밸브 시트면의 모서리는 각이 진 것이 바람직하다.
또한, 상기 니들의 하단에 형성된 계단부는, 색 챔버의 내부로 삽입되는 삽입영역과, 삽입영역이 끝나는 경계로부터 상부로 단차지게 형성되며 밸브 시트면에 밀착되는 밀착영역과, 밀착영역이 끝나는 경계로부터 상부로 단차지게 형성되며 밸브 시트면과 밀폐된 공간을 형성하는 이격영역으로 구성된 것이 바람직하다.
이때, 상기 니들의 삽입영역 직경은 색 챔버의 직경에 대응되고, 이격영역이 끝나는 격계의 직경은 단차부의 직경에 대응되는 것이 바람직하다.
한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 다른 예로써, 디젤엔진의 연소실로 연료를 분사하는 분사구가 하부에 형성되며, 일측에는 연료 공급유로가 형성된 노즐 몸체;상기 노즐 몸체의 내부에 형성되는 중공부;상기 중공부의 하단에 형성되고 상기 분사구와 연결되는 색 챔버;상기 중공부와 색 챔버 사이에 형성되며, 연료 공급유로를 통해 연료가 유입되는 공간을 형성하는 노즐 챔버;상기 중공부 및 노즐 챔버를 따라 승강되면서, 하단부로 하여금 색 챔버를 개폐시키는 니들;상기 노즐 챔버와 색 챔버 사이에 경사지게 형성되며, 니들의 하단에 밀착되는 면을 제공하는 밸브 시트면; 및 상기 니들의 하단부를 구성하며 색 챔버의 단부를 향해 연장된 돌출부와, 상기 색 챔버의 단부에 요홈을 형성하여 잔류 연료를 수용하며 상기 돌출부의 단부가 잔류 연료에 접촉되도록 하여 니들의 하강속도를 감쇠시키는 매몰부로 구성된 감쇠장치:를 포함하는 디젤엔진의 연료분사노즐을 제공한다.
이때, 상기 니들의 하단부는 밸브 시트면에 대응된 경사면을 포함하고, 상기 돌출부는 경사면의 단부로부터 하방으로 연장된 것이 바람직하다.
이때, 상기 돌출부의 길이는 니들의 경사면이 밸브 시트면에 밀착되었을 때, 매몰부에 삽입되는 길이인 것이 바람직하다.
또한, 상기 돌출부의 직경은 색 챔버의 직경에 비해 작게 형성된 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 디젤엔진의 연료분사노즐에 의하면, 니들의 하단과 상기 색 챔버 사이에 니들의 하강 속도를 감쇠시키는 감쇠장치가 마련됨으로써, 상기 니들이 하강하여 밸브 시트면에 밀착될 때 발생하는 충격 하중을 감쇠시켜 상기 니들 및 밸브 시트면의 내구성을 향상시킬 뿐만 아니라 상기 니들의 하단이 밸브 시트면에 밀착되기 직전에 니들 밸브의 하강 속도를 감쇠시키기 때문에 연료의 분사특성에는 거의 영향을 미치지 않아 감쇠장치로 인해 엔진의 연소 효율이 저하되는 등의 문제는 발생하지 않는 효과가 있다.
도 1은 종래 디젤엔진의 연료분사노즐을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 디젤엔진의 연료분사노즐을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 디젤엔진의 연료분사노즐의 작동 상태를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 디젤엔진의 연료분사노즐의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디젤엔진의 연료분사노즐의 작동 상태를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 니들과 종래 니들의 하강 속도를 비교한 도표이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 디젤엔진의 연료분사노즐을 나타낸 단면도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 디젤엔진의 연료분사노즐은 크게 디젤엔진의 연소실(미도시)로 연료를 분사하는 분사구(115)가 하부에 형성된 노즐 몸체(110)와, 상기 노즐 몸체(110)의 내부에 형성되는 중공부(111)와, 상기 중공부(111)의 하단에 형성되고 상기 분사구(115)와 연결되는 색 챔버(114)와, 상기 색 챔버(114)로 연결되는 유로를 개폐하는 상기 중공부(111)에 승강 설치되는 니들(120)과, 상기 니들(120)의 하단과 대면하는 상기 중공부(111)의 하단에 형성되는 밸브 시트면(113) 및 상기 니들(120)의 하단과 상기 색 챔버(114) 사이에 연료가 압축될 수 있는 밀폐된 공간을 형성함으로써 상기 니들(120)의 하강 속도를 감쇠시키는 감쇠장치를 포함하여 구성된다.
부연하자면, 상기 노즐 몸체(110)의 내부에는 중공부(111)가 형성되며, 상기 중공부(111)의 하부에는 노즐 챔버(112)가 형성된다.
또한, 상기 중공부(111)의 하단에 역삼각뿔의 형상의 경사면을 갖는 밸브 시트면(113)이 형성되며, 상기 밸브 시트면(113)의 하부에는 색 챔버(14)가 형성된다.
또한, 상기 색 챔버(114)에는 상기 노즐 몸체(10)의 외부와 통하는 복수의 분사구(115)가 형성된다.
그리고, 상기 노즐 몸체(110)의 내부에 형성된 중공부(111)에는 니들(120)이 설치되며, 상기 니들(120)은 상기 중공부(111)의 내면을 따라 승강 된다.
또한, 상기 니들(120)의 상단에 코일 스프링과 같은 탄성부재(130)가 설치된다.
상기 니들(120)이 탄성부재(130)에 의해 탄성 지지됨으로써, 상기 니들(120)은 탄성부재(130)의 탄성력에 의해 상기 밸브 시트면(113)과 이격되거나 밀착되면서 상기 색 챔버(114)를 개폐하게 된다.
또한, 니들(120)의 하단부는 밸브 시트면(113)에 대응되는 경사면으로 형성된다.
또한, 노즐 몸체(110)의 일측에는 연료 공급유로(116)가 형성되며, 상기 연료 공급유로(116)는 후술하는 노즐챔버(112)에 통하도록 형성된다.
이때 중공부(111)의 하부에는 연료 공급유로(116)와 통하는 노즐챔버(112)가 형성되며, 연료 펌프(미도시)로부터 공급되는 고압의 연료는 연료 공급유로(116)를 거쳐 상기 노즐 챔버(112)로 도달하게 되고, 상기 노즐 챔버(112)에 도달된 연료는 상기 니들(120)의 상승작용시 색 챔버(114)로 공급된다.
이와 함께, 상기 탄성부재(130)로부터 발휘되는 탄성 반발력의 크기를 조절할 수 있는 압력조절나사(미도시)가 상기 탄성부재(130)의 상방에 설치되어 상기 니들(120)과 밸브 시트면(113)으로 구성되는 니들 밸브의 개방 압력을 조절하게 된다.
특히, 상기 니들(120)의 하단부와 상기 색 챔버(114) 사이에는 니들(120)의 하강 속도를 감쇠시켜 상기 니들(120)과 밸브 시트면(113)이 밀착될 때 발생하는 충격 하중을 감소시키는 감쇠장치가 마련된다.
상기 감쇠장치는 상기 니들(120)의 하단부를 구성하는 경사면을 따라 단차지게 형성되는 계단부(122) 및 상기 계단부(122)와 약간의 간극을 가지며 정합되며 상기 밸브 시트면(113)에 형성되는 단차부(111a)로 이루어진다.
이때, 단차부(111a)와 밸브 시트면(113)의 모서리는 각으로 형성됨이 바람직하다.
이는 단차부(111a)와 밸브 시트면(113)의 접촉 면적을 최대화하여 후술하는 밀폐된 공간의 밀폐력을 높이기 위함이다.
상기 계단부(122)는 크게 상기 색 챔버(114)에 삽입되는 삽입영역(122a)과 상기 삽입영역(122a)이 끝나는 경계에서 상기 밸브 시트면(113)과 평행하게 형성되는 밀착영역(122b) 및 상기 밀착영역(122b)이 끝나는 경계에서 상기 밸브 시트면(113)과 일정 간격을 두고 이격되어 상기 밸브 시트면(113)과 이격공간을 형성하는 이격영역(122c)으로 이루어진다.
부연하자면, 상기 니들(120)의 하단부 중심과 상기 색 챔버(114)의 중심이 동일한 축선에 위치한 상태에서 상기 니들(120)의 하단 중 일부가 상기 색 챔버(114)에 약간의 간극을 가지고 삽입되는 삽입영역(122a)이 형성된다.
이때, 삽입영역(122a)의 직경은 색 챔버(114)의 직경에 대응되는 크기임이 바람직하다.
또한, 상기 색 챔버(114)에 삽입된 상기 삽입영역(122a)이 끝나는 경계에서 상기 밸브 시트면(113)과 평행하게 형성되어 상기 니들(120)의 승강에 따라 상기 시트면(113)에 밀착되는 밀착영역(122b)이 형성된다.
그리고, 상기 밀착영역(122b)이 끝나는 경계에서 상기 밸브 시트면(113)과 일정 간격 형성하여 상기 밸브 시트면(113)과 니들(120)의 하단부 사이에 연료가 압축될 수 있는 공간을 형성한 이격영역(122c)이 형성된다.
이와 함께, 상기 밸브 시트면(113)에 형성되는 단차부(111a)는 밸브 시트면(113)과 노즐챔버(112)의 내주면 사이에 형성되되 니들(120)의 외주면을 향해 돌출되며, 니들(120)의 이격영역(122c)이 끝나는 경계에 밀착되면서 니들(120)과 밀폐된 공간을 형성하는 부위이다.
이때, 단차부(111a)의 직경은 이격영역(122c)이 끝나는 경계의 직경에 대응되는 크기임이 바람직하다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 디젤엔진의 연료분사노즐은 평상 시 상기 탄성부재(130)가 상기 니들(120)을 누르고 있는 상태를 유지하여 상기 니들(120)의 하단부에 형성된 계단부(122)의 밀착영역(122b)이 상기 밸브 시트면(113)에 밀착되어 연료가 상기 노즐 챔버(112)에서 상기 색 챔버(114)로 공급되는 것을 차단하게 된다.
상기와 같은 상태에서 연료 펌프에 의해 고압의 연료가 상기 연료 공급유로(116)를 통해 상기 노즐 챔버(112)로 공급되고, 이때 상기 공급되는 연료의 압력이 상기 니들(120)의 상부에서 탄성 지지하는 탄성부재(130)의 탄성 반발력보다 크면 상기 니들(120)은 중공부(111)를 따라 상승하게 되어 상기 색 챔버(114)를 개방하게 된다.
이후, 상기 색 챔버(114)가 개방되면 연료는 상기 노즐 챔버(112)를 통해 색 챔버(114)로 공급되고 상기 색 챔버(114)로 공급된 연료는 분사구(115)를 통해 연소실 내부로 분사된다.
이때, 니들(120)이 중공부(111)를 따라 상승 되면 상기 니들(120)의 상단은 탄성부재(130)를 가압하여 압축하게 된다.
그리고, 상기 연료 펌프로부터 공급되는 연료의 공급이 차단되면 상기 노즐 챔버(112)의 압력이 낮아지게 되어 압축된 상태를 유지하던 탄성부재(130)의 복원력에 의해 상기 니들(120)은 하강된다.
이때, 감쇠장치는 상기 니들(120)의 하단부가 상기 밸브 시트면(113)에 밀착되기 직전 니들(120)의 하강 속도를 감쇠시켜 충격 하중을 감소시킨다. 이를 도 3에 의거하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 디젤엔진의 연료분사노즐의 작동 상태를 나타낸 단면도로써, (A)는 연료가 상기 색 챔버(114)로 공급될 수 있도록 유로가 개방된 상태를 나타내고, (B)는 연료의 공급을 차단하기 위해 상기 니들(120)이 하강하는 상태를 나타내며, (C)는 상기 니들(120)에 의해 상기 색 챔버(114)가 폐쇄되어 연료의 공급이 차단된 상태를 나타낸다.
도면을 참조하여 설명하면, 연료의 공급을 차단하기 위해 상기 니들(120)이 하강하게 되면 상기 니들(120)의 하단부에 형성된 계단부(122) 중 삽입영역(122a)은 도 3의 (B)에 도시된 바와 같이 색 챔버(114)에 삽입된다.
그리고, 상기 이격영역(122c)이 끝나는 경계가 상기 단차부(111a) 사이의 공간으로 진입하게 되면서 연료의 일부는 색 챔버(114) 및 상기 이격영역(122c)과 단차부(111a)가 형성하는 밀폐된 공간(S)에 잔류하게 된다.
이때, 상기 밀폐된 공간(S) 내에 잔류하는 연료는 상기 니들(120)의 하강이 진행될수록 그 부피가 점진적으로 압축되면서 도 3의 (C)에 도시된 바와 같이 상기 니들(120)의 하강 속도를 감쇠시켜 정지시킨다.
이때 상기 니들(120)의 밀착영역(122b)은 상기 밸브 시트면(113)에 밀착되므로 상기 색 챔버(114)는 완전히 폐쇄되어 연료는 엔진의 연소실로 더 이상 공급되지 않게 된다.
상기와 같은 본 발명에 의한 디젤엔진의 연료분사노즐은 상기 니들(120)의 하단부와 밸브 시트면(113) 사이에 니들(120)의 하강 속도를 감쇠시키는 감쇠장치를 마련함으로써, 니들(120)이 하강하여 밸브 시트면(113)에 밀착될 때 발생하는 충격 하중을 감쇠시켜 상기 니들(120) 및 밸브 시트면(113)의 내구성을 향상시킨다.
한편, 본 발명에 따른 디젤엔진의 연료분사노즐은 상기 니들(120)의 하강속도가 감쇠되더라도, 니들(120)의 계단부((122)가 밸브 시트면(113)에 밀착되기 직전 니들(120)의 하강 속도를 감쇠시키기 때문에 연료의 분사특성에는 거의 영향을 미치지 않아 감쇠장치로 인해 엔진의 연소 효율이 저하되는 등의 문제는 발생하지 않는다.
도 6의 도표 중 A는 도 1의 종래 니들의 하강 속도를 나타낸 그래프이며, B는 본 발명에 따른 니들의 하강 속도를 나타낸 그래프이다.
상기 도표에 의하면 본 발명이 종래에 비해 니들이 하강하여 상기 니들의 하단부가 밸브 시트면에 밀착되기 직전 완만한 곡선을 그리며 서서히 하강하는 것을 알 수 있다.
또한, 상기 니들의 하단부가 밸브 시트면에 밀착되기 직전에 니들의 하강 속도가 감쇠되어 상기 니들의 하단부 및 밸브 시트면에 발생하는 충격 하중이 감소되는 것을 알 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명에 따른 디젤엔진의 연료분사노즐의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 상기 니들(120)의 하단부와 상기 색 챔버(114) 사이에 니들(120)의 하강 속도를 감쇠시켜 상기 니들(120)과 밸브 시트면(113)이 밀착될 때 발생하는 충격 하중을 감소시키는 감쇠장치는 상기 밸브 시트면(113)에 대향된 경사면(T)을 형성한 상기 니들(120)의 하단부로부터 상기 색 챔버(114)를 향해 연장된 돌출부(124) 및 상기 돌출부(124)를 수용하며 색 챔버(114)로부터 하방으로 연장되어 요홈을 형성하는 매몰부(111b)로 이루어진다.
상기 돌출부(124)는 상기 니들(120)의 경사면(T)과 함께 니들(120)의 하단부를 구성하며 경사면(T)의 단부로부터 상기 색 챔버(114)를 향해 연장된다.
상기 돌출부(124)는 색 챔버(114)를 따라 승강되며, 돌출부(124)의 직경은 상기 색 챔버(114)의 직경에 비해 작게 형성됨이 바람직하다.
이와 함께, 상기 색 챔버(114)의 바닥면에는 상기 돌출부(124)의 하강에 따라 약간의 간극을 가지고 정합되는 매몰부(111b)가 형성된다.
이때, 돌출부(124)의 길이는 니들(120)의 경사면(T)이 밸브 시트면(113)에 밀착되었을 때, 매몰부(111b)에 삽입될 수 있을 정도의 길이임이 바람직하다.
만약, 돌출부(124)의 길이가 짧아 매몰부(111b)에 삽입되지 못한다면, 매몰부(111b)에 수용된 잔류 연료에 의한 감쇠효과를 기대하기가 어렵고, 돌출부(124)의 길이가 과도하게 길어 돌출부(124)가 매몰부(111b)에 삽입된 상태에서 니들(120)의 경사면(T)과 밸브 시트면(113) 사이가 이격된다면 연소실 내로 연료가 새어 나가는 문제가 야기되기 때문이다.
즉, 상기 색 챔버(114)는 연료의 공급을 차단하기 위해 니들(120)이 색 챔버(114)를 향해 하강 될 때 상기 니들(120)의 경사면(T)이 상기 밸브 시트면(113)에 밀착되기 직전 잔류 연료가 수용될 수 있는 요홈을 형성하는 매몰부(111b)를 형성함으로써, 니들(120)의 하강 속도를 감쇠시켜 충격 하중을 감소시킬 수 있는 것이다. 이를 도 5에 의거하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디젤엔진의 연료분사노즐의 작동 상태를 나타낸 단면도로써, (A)는 연료가 색 챔버(114)로 공급될 수 있도록 유로가 개방된 상태를 나타내고, (B)는 연료의 공급을 차단하기 위해 상기 니들(120)이 하강하는 상태를 나타내며, (C)는 상기 니들(120)에 의해 상기 색 챔버(114)가 폐쇄된 상태를 나타낸다.
도면을 참조하여 설명하면, 연료의 공급을 차단하기 위해 상기 니들(120)이 하강하게 되면 상기 니들(120)의 하단에 형성된 돌출부(124)가 도 5의 (B)에 도시된 바와 같이 색 챔버(114)의 바닥면에 형성된 매몰부(111b)를 향해 하강하게 된다.
그리고, 상기 니들(120)의 돌출부(124) 끝단이 상기 색 챔버(114)의 바닥면에 형성된 매몰부(111b)에 이르게 되면 상기 매몰부(111b)에 잔류된 잔류 연료의 부피가 점진적으로 압축되면서 상기 니들(120)의 하강 속도를 감쇠시키면서 도 5의 (C)에 도시된 바와 같이 하강하는 니들(120)을 정지시키게 된다.
이때 상기 밸브 시트면(113)과 니들(120)의 경사면(T)은 완전히 밀착됨으로써 엔진의 연소실로 공급되는 연료를 완전히 차단하게 된다.
상기와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디젤엔진의 연료분사노즐은 니들 (120)의 하단부와 상기 색 챔버(114) 사이에서 니들(120)의 하강 속도를 감쇠시키는 감쇠장치가 마련됨으로써, 상기 니들(120)이 하강하여 밸브 시트면(113)에 밀착될 때 발생하는 충격 하중을 감쇠킬 수 있다.
이에 따라, 상기 니들(120) 및 밸브 시트면(113)의 내구성을 향상시킬 뿐만 아니라 도 6에 나타낸 도표와 같이 상기 니들(120)의 경사면(T)이 밸브 시트면(113)에 밀착되기 직전 니들(120)의 하강 속도를 감쇠시키기 때문에 연료의 분사특성에는 거의 영향을 미치지 않아 감쇠장치로 인해 엔진의 연소 효율이 저하되는 등의 문제는 발생하지 않는다.
한편, 본 발명은 앞서 설명한 실시예로 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.

Claims (10)

  1. 디젤엔진의 연소실로 연료를 분사하는 분사구가 하부에 형성되며, 일측에는 연료 공급유로가 형성된 노즐 몸체;
    상기 노즐 몸체의 내부에 형성되는 중공부;
    상기 중공부의 하단에 형성되고 상기 분사구와 연결되는 색 챔버;
    상기 중공부와 색 챔버 사이에 형성되며, 연료 공급유로를 통해 연료가 유입되는 공간을 형성하는 노즐 챔버;
    상기 중공부 및 노즐 챔버를 따라 승강되면서, 하단부로 하여금 색 챔버를 개폐시키는 니들;
    상기 노즐 챔버와 색 챔버 사이에 경사지게 형성되며, 니들의 하단부에 밀착되는 면을 제공하는 밸브 시트면; 및
    상기 니들의 하단부와 상기 밸브 시트면 사이에 밀폐된 공간을 형성하여 상기 밀폐된 공간에 잔류된 연료에 의해 상기 니들이 하강되는 속도를 감쇠시키는 감쇠장치;를 포함하는 디젤엔진의 연료분사노즐.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 감쇠장치는,
    밸브 시트면과의 밀폐된 공간을 형성하기 위하여 상기 니들의 하단부에 다단으로 단차지게 형성된 계단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 연료분사노즐.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 감쇠장치는,
    상기 밸브 시트면과 노즐 챔버의 내주면 사이에 형성된 단차부를 포함하며, 상기 단차부는 니들의 계단부와 밀폐된 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 연료분사노즐.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 단차부 및 밸브 시트면의 모서리는 각이 진 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 연료분사노즐.
  5. 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 니들의 하단에 형성된 계단부는,
    색 챔버의 내부로 삽입되는 삽입영역과, 삽입영역이 끝나는 경계로부터 상부로 단차지게 형성되며 밸브 시트면에 밀착되는 밀착영역과, 밀착영역이 끝나는 경계로부터 상부로 단차지게 형성되며 밸브 시트면과 밀폐된 공간을 형성하는 이격영역으로 구성된 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 연료분사노즐.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 니들의 삽입영역 직경은 색 챔버의 직경에 대응되고, 이격영역이 끝나는 경계의 직경은 단차부의 직경에 대응되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 연료분사노즐.
  7. 디젤엔진의 연소실로 연료를 분사하는 분사구가 하부에 형성되며, 일측에는 연료 공급유로가 형성된 노즐 몸체;
    상기 노즐 몸체의 내부에 형성되는 중공부;
    상기 중공부의 하단에 형성되고 상기 분사구와 연결되는 색 챔버;
    상기 중공부와 색 챔버 사이에 형성되며, 연료 공급유로를 통해 연료가 유입되는 공간을 형성하는 노즐 챔버;
    상기 중공부 및 노즐 챔버를 따라 승강되면서, 하단부로 하여금 색 챔버를 개폐시키는 니들;
    상기 노즐 챔버와 색 챔버 사이에 경사지게 형성되며, 니들의 하단부에 밀착되는 면을 제공하는 밸브 시트면; 및
    상기 니들의 하단부를 구성하며 색 챔버의 단부를 향해 연장된 돌출부와, 상기 색 챔버의 단부에 요홈을 형성하여 잔류 연료를 수용하며 상기 돌출부의 단부가 잔류 연료에 접촉되도록 하여 니들의 하강속도를 감쇠시키는 매몰부로 구성된 감쇠장치:를 포함하는 디젤엔진의 연료분사노즐.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 니들의 하단부는 밸브 시트면에 대응된 경사면을 포함하고, 상기 돌출부는 경사면의 단부로부터 하방으로 연장된 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 연료분사노즐.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 돌출부의 길이는 니들의 경사면이 밸브 시트면에 밀착되었을 때, 매몰부에 삽입되는 길이인 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 연료분사노즐.
  10. 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 돌출부의 직경은 색 챔버의 직경에 비해 작게 형성된 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 연료분사노즐.
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CN114483381A (zh) * 2021-12-21 2022-05-13 西北工业大学 一种使用组合动密封的变结构发动机喷管

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101986973B1 (ko) 2019-03-07 2019-06-07 이수철 이중 접촉면을 가지는 연료분사밸브

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3453215B2 (ja) * 1995-03-24 2003-10-06 日産ディーゼル工業株式会社 ディーゼルエンジンの燃料噴射ノズル
JPH0949469A (ja) * 1995-08-08 1997-02-18 Denso Corp 燃料噴射ノズル
US5954312A (en) * 1996-01-31 1999-09-21 Siemens Automotive Corporation Groove means in a fuel injector valve seat
JP2004197627A (ja) 2002-12-18 2004-07-15 Bosch Automotive Systems Corp 燃料噴射ノズル
DE10318255A1 (de) 2003-04-23 2004-11-25 Man B & W Diesel Ag Einrichtung zum Reduzieren des Nachspritzens eines Einspritzventils

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114483381A (zh) * 2021-12-21 2022-05-13 西北工业大学 一种使用组合动密封的变结构发动机喷管
CN114483381B (zh) * 2021-12-21 2023-08-11 西北工业大学 一种使用组合动密封的变结构发动机喷管

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