KR100206235B1 - 디젤 엔진용 연료 제어 기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디젤 엔진용 연료 제어 기구에 관한것으로,제어 랙과 치합되는 제어 피니언내부에 장착된 플런저 배럴에서 상하 운동가능하도록 구성된 플런저를 포함하는 디젤엔진용 연료 제어 기구는, 상기 플런저에 형성된 리드 홈의 초기 구간에서 상기 리드 홈의 진행 방향으로 일정 거리만큼 이격되어 상기 플런저의 상단부를 소정의 넓이로 절단하여 절단부를 형성시키므로써 예 행정을 변화 시킬수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

디젤 엔진용 연료 제어 기구

본 발명은 디젤엔진의 연료 제어 기구에 관한 것으로, 특히 플런저를 이용하여 타이밍을 진각시키는 연료 제어 기구(fuel control structure for diesel engine)에 관한 것이다.

일반적으로, 디젤엔진은 가솔린 엔진과 달리 점화 장치가 설치되어 있지않은 상태에서 연료를 고온,고압으로 압축하여 폭발시키게 되는 압축착화방식을 사용하게 되므로써 점화장치가 필요없는 반면에, 연소실에 고온,고압으로 연료를 분사하게 되는 연료분사펌프가 설치되어 엔진의 회전과 연통하여 연료를 분사하게된다.

즉, 플런저 배럴(plunger barrel) 상부에 형성된 펌프 하우징과, 상기 펌프 하우징의 저면을 관통하도록 설치되고 엔진의 회전에 따라 회전되는 캠 샤프트와, 상기 캠 샤프트에 의해 승강되는 태핏과(tappet), 상기 태핏에 스프링으로 탄성 지지되면서 상기 플런저 배럴내부에서 승강되도록 설치된 다수의 플런저, 및 상기 플런저 배럴의 상단에 부착된 딜리버리 밸브(delivery valve)로 구성된 연료 분사 펌프(fuel injection pump)를 사용하게 되는 것이다.

상기한 연료 분사 펌프의 작동을 간략히보면, 상기 캠 샤프트의 회전에 따라 상기 태핏이 승강되면 이와 접촉되어 있는 플런저가 승강되면서 연료를 압축하게 되며, 연료가 압축되면 상기 플런저 배럴에 연결된 딜리버리 밸브를 통해 연료를 분사하게 된다.

연료분사시 상기 플런저에 의한 압축력에 의해 딜리버리 밸브가 개방되면서 연료를 분사하게 되지만 딜리버리 밸브를 통한 분사가 일정시간 이루어지면 연료의 압력이 저하되어 딜리버리 밸브가 닫히게 되며, 딜리버리 밸브가 닫히게 되면 상기 연료가 플런저의 리드홈을 통해 플런저 배럴에 형성된 연료입구로 유입되고, 이는 연료 탱크로 귀환하게 되는 것이다.

상기와 같은 구성에 의한 종래 기술을 도면을 참조 하여 보면, 도 1 은종래 기술에 따른 연료 제어 기구의 부분 절단 사시도이고, 도 2 는 도 1 에서 플런저를 도시한 확대 사시도이다.

도 1 과 도 2 에 도시된 바와 같이, 연료입구(22)가 형성된 플런저 배럴(12)에 결합되어 있을 뿐만아니라 저면에 결합홈(18)이 형성되고 외주에 제어 피니언(20)이 형성된 제어 슬리브(16)와, 상기 제어 피니언(20)에 치합됨과 아울러 도시 되지는 않았지만 가속 페달에 연결된 제어 랙(14)과, 상기 플런저 배럴(12)에 삽입된 플런저(26)의 상면에 경사지게 형성되어 있는 리드홈(24)으로 구성된 연료 제어 기구(10)에 의해 이루어진다.

상기 연료 제어 기구(10)는 운전자가 가속 페달을 밟게되면 이와 연결된 제어 랙(14)이 이동하면서 제어 슬리브(16)를 회전시키게 되고, 상기 제어 슬리브(16)의 회전에 의해 리드홈(24)과 연료입구(22)의 열림 시점이 변경되면서 연료량이 가감된다. 즉, 상기 리드홈(24)이 경사 지도록 형성되어 있기 때문에 가속 페달의 동작에 연동되는 상기 제어 랙(14)이 상기 제어 슬리브(16)를 회전시킬 때 연료입구(22)의 위치가 변경되고, 상기 연료입구(22)와 리드홈(24)의 개폐 시점이 변경되므로써 분사량을 가감시키게 되는 것이다.

여기서, 상기 분사되는 연료량은 시동상태와 아이들상태 그리고 가속상태에서 상이하게 되며, 이는 상기 플런저(26)가 상기 연료입구(22)를 차단할 때 까지의 행정인 예행정(prestroke), 상기 플런저(26) 상단면이 상기 플런저 배럴(12)의 연료 입구(22)를 막은 다음부터 리드 홈(24)이 연료 입구(22)와 일치될 때까지의 행정인 유효 행정(available stroke)에 기인 하게된다.

그리고, 상기와 같은 구성에의한 종래기술에 따른 연료 공급 펌프는, 엔진의 회전속도 및 부하에 따라 연료의 분사 시기를 조정해야 하는데 이는 상기 펌프의 측면에 장착된 분사 시기 조정기(injection timer)에서 실행한다.

그러나, 상기한 연료 공급 펌프는 분사 시기 조정기가 부착되므로 엔진룸이 협소하고, 추가비용이 소요 될뿐만아니라, 연료 공급 펌프의 대형화로 인한 출력의 감소현상이 발생되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같이 종래 기술에 내재되었던 문제점을 해결하고자 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 플런저의 형상변형으로 인해 분사 시기 조정기가 삭제되어 원가절감을 이룰수 있는 디젤 엔진용 연료 제어 기구를 제공하는데있다.

도 1 은 종래 기술에 따른 연료 제어 기구의 부분 절단 사시도.

도 2 는 종래 기술에 따른 플런저의 확대 사시도.

도 3 은 본 발명에 따른 플런저의 확대 사시도.

도 4 (a)(b)는 종래기술과 본 발명에 따른 플런저의 예 행정을 비교한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10:연료 제어 기구, 12:플런저 배럴,

14:제어 랙, 16:제어 슬리브,

18:결합홈, 20:제어 피니언,

22:연료입구, 24,54:리드 홈,

26,56:플런저, 50:절단부

본 발명에 따른 연료 제어 기구로 상기 목적은 쉽게 달성되며, 제어 랙과 치합되는 제어 피니언내부에 장착된 플런저 배럴에서 상하 운동가능하도록 구성된 플런저를 포함하는 디젤엔진용 연료 제어 기구는, 상기 플런저 상단부의 원주둘레를 따라 상기 플런저에 형성된 리드 홈의 초기 구간에서 상기 리드 홈의 진행 방향으로 일정 거리만큼 상기 리드홈에서 이격되도록 상기 플런저의 상단부를 소정의 넓이로 절단하여 절단부를 형성시키므로써 예 행정을 변화 시킬수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기와 같은 특징에따라, 상기 절단부의 면적을 변화시키므로써 예 행정(prestroke)은 가변되므로 이에따라 분사 타이밍을 진각(advance)시킬수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술하며, 도면 전체를 통하여 동일한 부분에는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.

도 3 은 본 발명에 따른 플런저의 확대 사시도이며, 도 4 (a)(b) 는 종래 기술과 본 발명에 따른 플런저의 예 행정을 비교한 도면으로, 상기한 도면에서 처럼 플런저(56)의 회전 각도내에 존재하도록 상단부에 다각형상의 절단부(50)가 형성되며, 그 이외의 구성요소는 종래 기술에 의한 구성 요소와 동일하므로 이하 생략한다.

상기 절단부(50)는 상기 플런저(56)에 형성된 리드 홈(54)의 사각형상인 초기 구간에서 상기 리드 홈(54)의 진행 방향으로 일정 거리만큼 이격되어 상기 플런저(56)의 상단부를 소정의 넓이로 절단하여 형성된 것으로, 특히 상기 플런저(56)의 상단과 이격된 다각형 밑변의 형상에의해 진각이 가변된다.

예를들어, 도 4 (a)(b) 에서 처럼, 분사시기가 BTDC(before top dead center) 10⁰일때 예 행정이 3.6mm이라면, 상기한 예 행정의 길이를 감소시키면 그만큼 연료 입구를 막는 시기가 빠르게 되므로 분사 타이밍이 진각된다. 그리고, 도 4 (b) 의 그래프는 상기한 것처럼 상기 절단부(50)의 밑변 형상에 의해 달라지게 된다.

본 발명의 상기와 같은 구성에 의해, 플런저가 분사 시기 조정기의 역할을 대행하므로 조정기는 삭제되어 원가절감을 이룰수 있고,또한 연료 분사 펌프의 경량화로 출력이 증대된다.

본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.

Claims (1)

1. 제어 랙과 치합되는 제어 피니언내부에 장착된 플런저 배럴에서 상하 운동가능하도록 구성된 플런저를 포함하는 디젤엔진용 연료 제어 기구에있어서, 상기 플런저 상단부의 원주둘레를 따라 상기 플런저에 형성된 리드 홈의 초기 구간에서 상기 리드 홈의 진행 방향으로 일정 거리만큼 상기 리드홈에서 이격되도록 상기 플런저의 상단부를 소정의 넓이로 절단하여 절단부를 형성시키므로써 예 행정을 변화 시킬수 있는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진용 연료 제어 기구.