KR101337713B1 - 연료 미립화 밸브 시트 바디를 구비한 차량용 고압 직분식 인젝터 - Google Patents

연료 미립화 밸브 시트 바디를 구비한 차량용 고압 직분식 인젝터 Download PDF

Info

Publication number
KR101337713B1
KR101337713B1 KR1020120149645A KR20120149645A KR101337713B1 KR 101337713 B1 KR101337713 B1 KR 101337713B1 KR 1020120149645 A KR1020120149645 A KR 1020120149645A KR 20120149645 A KR20120149645 A KR 20120149645A KR 101337713 B1 KR101337713 B1 KR 101337713B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
valve seat
nozzle hole
seat body
fuel
nozzle
Prior art date
Application number
KR1020120149645A
Other languages
English (en)
Inventor
박정환
김형진
Original Assignee
주식회사 현대케피코
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 주식회사 현대케피코 filed Critical 주식회사 현대케피코
Priority to KR1020120149645A priority Critical patent/KR101337713B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101337713B1 publication Critical patent/KR101337713B1/ko
Priority to PCT/KR2013/011976 priority patent/WO2014098529A1/ko
Priority to US14/416,230 priority patent/US9664160B2/en
Priority to EP13865340.7A priority patent/EP2937553B1/en

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
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • 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
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • 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
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • F02M51/0625—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
    • F02M51/0664—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding
    • F02M51/0671—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature having an elongated valve body attached thereto
    • 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
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/10—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
    • 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
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • 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
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1806—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
    • F02M61/1833—Discharge orifices having changing cross sections, e.g. being divergent
    • 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
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1806—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
    • F02M61/184—Discharge orifices having non circular sections

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

본 발명은 연료 미립화 밸브 시트 바디를 구비한 차량용 고압 직분식 인젝터에 관한 것으로서, 구체적으로 노즐 단면적을 타원형으로 함으로써 연료를 보다 최적으로 미립화할 수 있고, 노즐홀 형상을 개선하여 차량용 인젝터 작동 시 발생하는 연료부산물이 노즐에 축적됨을 최소화하는 연료 미립화 밸브 시트 바디를 구비한 차량용 고압 직분식 인젝터에 관한 것이다.

Description

연료 미립화 밸브 시트 바디를 구비한 차량용 고압 직분식 인젝터{Vehicular GDI injector with valve seat body for fuel atomization}
본 발명은 연료 미립화 밸브 시트 바디를 구비한 차량용 고압 직분식 인젝터에 관한 것으로서, 구체적으로 노즐 단면적을 타원형으로 함으로써 연료를 보다 최적으로 미립화할 수 있고, 노즐홀 형상을 개선하여 차량용 인젝터 작동 시 발생하는 연료부산물이 노즐에 축적됨을 최소화하는 연료 미립화 밸브 시트 바디를 구비한 차량용 고압 직분식 인젝터에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 GDI 엔진에 쓰이는 차량용 인젝터는 실린더 내에 연료를 직접 분사하기 때문에 연료의 미립화와 분무 패턴이 매우 중요하다. 이러한 미립화와 분무 패턴은 노즐 형상에 지배적이며, 차량용 인젝터가 실린더 안으로 장착되고 있다. 이러한 이유로 밸브시트는 고온, 고압의 상태에 노출되어 있고, 일산화탄소, Soot 등의 연소 부산물로 인한 노즐 막힘 등의 문제점이 나타나고 있다.
종래는 진원으로 형성된 분사노즐은 연료의 분사 길이가 짧았다. 더욱이 분무되는 연료가 일시적으로 뭉치어져 분사됨으로 난류발생구간이 적어 분무되는 분무입경(SMA)은 커서 연료의 미립화 효율이 좋지 못하여 불완전연소가 이루어졌고, 그에 따라 대기가 오염되고 출력 또한 저하되는 문제점이 있었다.
이와 같은 연소 효율 및 대기오염의 문제점을 해결하기 위한 기술로서, 미국 특허등록공보 제US5353992호로 에 개시된 “MULTIHOLE INJECTION NOZZLE TIP WITH LOW HYDRATION AND LARGE CLOUDFORMING PROPERTIES”가 있다.
그러나, 이와 같은 장치에도 연료분사 시 일시적인 응집에 따른 현상과 연료 미립화 효율이 좋지 못한 결과 발생하는 불완전 연소에 따른 일산화탄소와 같은 유해가스 생성이라는 문제점을 효과적으로 개선시키지 못한다는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 연료 미립화 밸브 시트 바디를 구비한 차량용 고압 직분식 인젝터에 관한 것으로서, 구체적으로 노즐 단면적을 타원형으로 함으로써 연료를 보다 최적으로 미립화할 수 있고, 노즐홀 형상을 개선하여 차량용 인젝터 작동 시 발생하는 연료부산물이 노즐에 축적됨을 최소화하는 연료 미립화 밸브 시트 바디를 구비한 차량용 고압 직분식 인젝터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 내부에 니들밸브를 구비하는 원통형 하우징, 상기 니들밸브를 왕복운동 시키는 자기코일, 상기 자기코일에 전류를 공급하기 위한 전류 공급 라인, 상기 니들밸브 상부에 배치되어 상기 니들밸브에 복원력을 가하는 리턴 스프링, 상기 원통형 하우징 하부에 배치된 밸브 시트 바디, 상기 밸브 시트 바디와 상기 니들밸브 사이에 배치된 볼을 포함하고, 상기 밸브 시트 바디는 상기 볼이 안착되는 밸브시트면 및 상기 밸브 시트 바디에 연료분사방향으로 관통하는 노즐홀을 구비하고, 상기 노즐홀은 타원형으로 형성된 차량용 인젝터로 구성된다.
본 발명에 있어서, 상기 밸브 시트 바디는 복수개의 노즐홀을 구비하는 밸브 시트 바디로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 노즐홀의 단경 대 장경의 비가 1:1~3.5인 타원으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 인젝터로 구성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 노즐홀은 연료가 분사되는 방향으로 갈수록 단면적이 감소하는 것을 특징으로 하는 차량용 인젝터로 구성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 밸브 시트 바디는, 상기 노즐홀의 하측에 상부 노즐홀보다 직경이 더 큰 스텝홀을 더 구비하는 차량용 인젝터로 구성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 밸브 시트 바디에 있어서, 상기 노즐홀 대 스텝홀의 높이비가 1:0.5~2.5인 것을 특징으로 하는 차량용 인젝터로 구성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 노즐홀의 경사각은 0.1~0.5 O를 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 인젝터로 구성될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 차량용 고압 직분식 인젝터에 의하면, 노즐 단면적을 타원형으로 함으로써 연료를 보다 최적으로 미립화할 수 있고, 완전연소를 도모하여 엔진의 효율을 높임과 동시에 유해배기가스의 생성을 줄임으로써 환경오염을 최소화할 수 있다.
또한, 노즐홀 형상을 개선하여 차량용 인젝터 작동 시 발생하는 연료부산물이 노즐에 축적됨을 최소화할 수 있어, 연소효율을 높이고, 노즐 막힘 현상을 억제할 수 있다.
또한, 노즐홀에 있어, 노즐홀 하부의 직경을 노즐홀 상부의 직경보다 작게 하여 연료 분사속도를 증가시키고, 연료의 미립화가 종래의 노즐홀에 비해 향상되었다. 연료의 액적의 크기를 감소시켜 공기와 빠르게 혼합할 수 있어 연소 효율을 높이고, 높은 분사 속도를 가능하게 하여 노즐홀 또는 스텝홀에 퇴적되는 연소 부산물의 생성을 종래의 노즐홀 또는 스텝홀 보다 효과적으로 저하시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 차량용 고압 직분식 인젝터의 단면도.
도 2는 본 발명의 차량용 고압 직분식 인젝터에 있어 종래의 노즐부분의 단면도, 밸브 시트 바디 사시도 및 평면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예의 연료 미립화 밸브 시트 바디를 구비한 차량용 고압 직분식 인젝터의 노즐부분의 단면도, 사시도 및 평면도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예의 연료 미립화 밸브 시트 바디를 구비한 차량용 고압 직분식 인젝터의 노즐부분의 단면도 및 사시도.
도 5는 본 발명의 제3 실시예의 연료 미립화 밸브 시트 바디를 구비한 차량용 고압 직분식 인젝터의 노즐부분의 단면도 및 사시도.
도 6는 본 발명의 제4 실시예의 연료 미립화 밸브 시트 바디를 구비한 차량용 고압 직분식 인젝터의 노즐부분의 단면도 및 사시도.
이하, 본 발명에 따른 연료 미립화 밸브 시트 바디를 구비한 차량용 고압 직분식 인젝터를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
일반적으로 자동차 엔진에 있어 인젝터는 실린더 내에 위치하여 행정싸이클을 거쳐 직선 운동을 크랭크를 이용하여 회전 운동으로 변환시키는 것으로 동력을 얻는다. 이에 연료를 완전 연소하여 최대의 효율을 내는 것이 엔진의 성능이라 할 수 있다. 따라서, 짧은 시간 동안에 고압으로 연료를 분사하여 최대한 미립화 할 수 있는 것이 엔진의 성능을 좌우 한다.
도1은 자동차에 장착되는 본 발명의 차량용 고압 직분식 인젝터를 도시하는 단면도이다.
도1에 도시된 바와 같이, 원통형의 하우징(10)내부에는 니들밸브(11)이 위치해 있고, 니들밸브(11) 주변에는 자기코일(12)가 위치해 있다.
자기코일(12)는 전기 플러그(17)가 결부되어 있는 라인(13)을 통해 전류를 인가하여 자기장을 발생시키고, 니들밸브(11)를 상하로 운동시키며 제어한다.
니들밸브(11) 하부측에는 밸브 시트 바디(15)가 위치해있고, 밸브 시트 바디(15)는 연료가 분사될 수 있도록 관통된 노즐홀(19)이 존재한다.
또한, 상기 밸브 시트 바디(15)의 노즐홀(19) 상부측은 니들밸브(11) 하부 끝에 배치된 볼(20)이 배치되어 있고, 자기코일(12)에 전류가 인가되지 않을 경우 니들밸브 하부 끝에 배치된 볼(20)이 노즐홀(19)을 폐쇄하고 있다.
원통형의 하우징(10)상부는 연료공급부(16)와 연결되어 있어, 원통형의 하우징(10)내부로 고압의 연료가 주입되어있고, 자기코일(12)에 의해 니들밸브(11)를 상부로 움직이게 한다.
이때, 볼(20)과 밸브 시트 바디(15)간에 공간이 발생하고, 고압의 연료는 밸브시트면(18)을 따라 밸브 시트 바디(15)에 존재하는 노즐홀(19)을 통하여 인젝터 하부에 위치한 실린더 내로 분사하게 된다.
니들밸브(11) 상부에는 리턴 스프링(14)이 배치되어, 자기코일(12)에 인가된 전류를 차단할 경우, 복원력을 가함으로써 니들밸브(11)가 원상태로 돌아가도록 한다.
도 2은 본 발명의 차량용 고압 직분식 인젝터에 사용될 수 있는 종래의 노즐부분을 도시하는 단면도, 밸브 시트 바디 사시도 및 평면도이다.
도 2(a)는 종래 노즐부분의 단면도이다. 도2(a)에 도시된 바와 같이 밸브 시트 바디(15)에 노즐홀(200)이 연료 분사 방향으로 관통되어 있고, 노즐홀(200) 입구측에 볼(20)이 안착될 수 있는 밸브시트면(201)이 형성되어 있다. 또한, 상기 노즐홀(200)은 진원의 형태로 구성되어 있었다.
그러나, 이러한 종래의 진원으로 형성된 노즐홀(200) 형태는 연료의 분사 길이가 짧았다. 더욱이 분무되는 연료가 일시적으로 뭉치어져 분사됨으로 난류발생구간이 적어 분무되는 분무입경(SMD)은 커서 연료의 미립화 효율이 좋지 못하여 불완전연소가 이루어졌고, 그에 따라 대기가 오염되고 출력 또한 저하되는 문제점이 있었다
도 3은 본 발명의 차량용 고압 직분식 인젝터의 밸브 시트 바디의 제1 실시예를 도시하는 단면도, 사시도 및 평면도이다.
본 발명의 구성은 내부에 니들밸브(11)를 구비하는 원통형 하우징(10), 상기 니들밸브(11)를 왕복운동 시키는 자기코일(12), 상기 자기코일에 전류를 공급하기 위한 전류 공급 라인(13), 상기 니들밸브(11) 상부에 배치되어 상기 니들밸브(11)에 복원력을 가하는 리턴 스프링(14), 상기 원통형 하우징(10) 하부에 배치된 밸브 시트 바디(15), 상기 밸브 시트 바디(15)와 상기 니들밸브(11) 사이에 배치된 볼(20)을 포함하고, 상기 밸브 시트 바디(15)는 상기 볼이 안착되는 밸브시트면(18) 및 상기 밸브 시트 바디(15)에 연료분사방향으로 관통하는 노즐홀(300)을 구비하고 있으며 상기 노즐홀(300)은 타원형으로 형성된 차량용 인젝터이다. 도2는 상기 인젝터 하부의 밸브 시트 바디(15)를 중심으로 확대한 단면도이다.
도3(a)는 본 발명의 차량용 인젝터의 밸브 시트 바디의 제1 실시예를 도시하는 단면도이다. 이와 같은 제1 실시예에서는, 밸브 시트 바디(15)는 볼이 안착되는 밸브시트면(301)과 타원형의 노즐홀(300)을 구비하고 있다.
도3(b)는 입체 형상으로 밸브 시트 바디를 도시하는 부분 확대도이고 도3(c)는 이의 평명도이다. 도3(b)에서 도시한 바와 같이, 밸브 시트 바디 중앙에 단경(D1)과 장경(D2)이 서로 다른 타원형의 노즐홀(300)이 존재하고, 제1 실시예의 노즐홀(300) 입구측에는 원형의 밸브시트면(301)이 배치되어 있다.
이 경우, 상기 노즐홀(300)의 단경(D1)대 장경(D2)의 비가 1:1~3.5를 가질 때 연료를 보다 최적으로 미립화할 수 있고, 완전연소를 도모하여 엔진의 효율을 높임과 동시에 유해배기가스의 생성을 줄임으로써 환경오염을 최소화할 수 있는 특징을 가진다.
이와 같이 본 발명에서는, 종래의 노즐 단면인 진원과 다른 타원형으로써 연료 분사 시 연료를 보다 최적으로 미립화할 수 있어, 완전연소를 도모하여 엔진의 효율을 높임과 동시에 유해배기가스의 생성을 줄임으로써 환경오염을 최소화할 수 있다.
도 4은 본 발명의 차량용 고압 직분식 인젝터의 밸브 시트 바디의 제2 실시예를 도시하는 단면도 및 사시도이다.
도4(a)는 제2 실시예를 도시하는 단면도이다. 도4(a)에 도시된 바와 같이 제2 실시예의 노즐홀(400)은 타원형이고, 노즐홀은 연료가 분사되는 방향으로 갈수록 좁아지는 특징을 가진다. 또한, 제2 실시예의 노즐홀(400) 입구측에 볼(20)이 안착할 수 있는 밸브시트면(403)이 형성된다.
도4(b)는 밸브 시트 바디의 입체형상을 부분 확대한 사시도이다. 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 노즐홀 일단의 타원 장축이 타단의 타원의 장축보다 길고, 노즐홀 일단의 타원단축이 타단의 타원 단축보다 길다. 즉, 노즐홀 입구측 타원(401) 단면적이 노즐홀 출구측 타원(402) 단면적보다 크다.
특히, 상기 노즐홀의 관통방향과 연료분사방향이 이루는 경사각인 노즐홀의 경사각(404)이 0.1~0.5 O를 가질 때, 가장 연료를 보다 최적으로 미립화할 수 있고, 완전연소를 도모하여 엔진의 효율을 높임과 동시에 유해배기가스의 생성을 줄임으로써 환경오염을 최소화할 수 있다.
이와 같이 본 발명에서는, 종래의 노즐 단면인 진원과 다른 타원형으로써 연료 분사 시 연료를 보다 최적으로 미립화할 수 있어, 완전연소를 도모하여 엔진의 효율을 높임과 동시에 유해배기가스의 생성을 줄임으로써 환경오염을 최소화할 수 있다.
도 5는 본 발명의 차량용 고압 직분식 인젝터의 밸브 시트 바디의 제3 실시예를 도시하는 단면도 및 사시도이다.
도5(a)는 제3 실시예를 도시하는 단면도이다. 도5(a)에 도시된 바와 같이 노즐홀(500)은 타원이고, 노즐홀(500) 단면적 보다 더 큰 타원의 형상을 가지는 스텝홀(501)이 추가적으로 구비되어 있고, 노즐홀 입구는 볼(20)이 안착될 수 있는 밸브시트면(502)이 형성되어 있다.
도5(b)는 밸브 시트 바디의 입체형상을 부분 확대한 사시도를 도시하고 있다. 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 분사구는 모두 타원형이고, 상부 노즐홀(500)의 부피가 하부 스텝홀(501)보다 작다.
또한, 노즐홀의 높이(L1)와 스텝홀의 높이(L2)에 있어서, 상기 노즐홀 대 상기 스텝홀의 높이비가 1:0.5~2.5일 때 가장 연료를 보다 최적으로 미립화할 수 있고, 완전연소를 도모하여 엔진의 효율을 높임과 동시에 유해배기가스의 생성을 줄임으로써 환경오염을 최소화할 수 있다.
이와 같이 본 발명에서는, 노즐홀 형상을 개선하여 차량용 인젝터 작동 시 발생하는 연료부산물이 노즐에 축적됨을 최소화할 수 있어, 연소효율을 높이고, 노즐 막힘 현상을 억제할 수 있다.
도 6은 본 발명의 차량용 고압 직분식 인젝터의 밸브 시트 바디의 제4 실시예를 도시하는 단면도 및 사시도이다.
도6(a)는 제4 실시예를 도시하는 단면도이다. 도6(a)에 도시된 바와 같이 노즐홀(600)은 타원형이고, 노즐홀(600) 단면적보다 더 큰 타원의 형상을 가지는 스텝홀(601)이 추가적으로 구비되어 있다.
또한, 노즐홀(600)은 연료가 분사되는 방향으로 갈수록 타원의 단면적이 감소하는 형상을 가지며, 노즐홀(600)은 L1의 높이를 가지고, 스텝홀(601)은 L2의 높이를 가진다.
또한, 노즐홀의 높이(L1)와 스텝홀의 높이(L2)에 있어서, 상기 노즐홀 대 상기 스텝홀의 높이비가 1:0.5~2.5일 때 가장 연료를 보다 최적으로 미립화할 수 있고, 완전연소를 도모하여 엔진의 효율을 높임과 동시에 유해배기가스의 생성을 줄임으로써 환경오염을 최소화할 수 있다.
도6(b)는 밸브 시트 바디의 입체형상을 부분 확대한 사시도를 도시하고 있다. 노즐홀(600) 입구주변은 볼(20)이 안착되어 노즐홀을 폐쇄할 수 있도록, 원형의 밸브시트면(602)이 형성되어 있다.
특히, 상기 노즐홀의 관통방향과 연료분사방향이 이루는 경사각인 노즐홀의 경사각(603)이 0.1~0.5 O를 가질 때, 가장 연료를 보다 최적으로 미립화할 수 있고, 완전연소를 도모하여 엔진의 효율을 높임과 동시에 유해배기가스의 생성을 줄임으로써 환경오염을 최소화할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 연료 미립화 밸브 시트 바디를 구비한 차량용 고압 직분식 인젝터에 의하면, 연료를 보다 최적으로 미립화할 수 있어, 완전연소를 도모하여 엔진의 효율을 높임과 동시에 유해배기가스의 생성을 줄임으로써 환경오염을 최소화할 수 있다.
또한, 노즐홀 형상을 개선하여 차량용 인젝터 작동 시 발생하는 연료부산물이 노즐에 축적됨을 최소화할 수 있어, 연소효율을 높이고, 노즐 막힘 현상을 억제할 수 있다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
200, 300, 400, 500, 600: 노즐홀
501, 601: 스텝홀
201, 301, 403, 502, 602: 밸브시트면
401: 노즐홀 입구측 타원
402: 노즐홀 출구측 타원
404, 603: 노즐홀의 경사면

Claims (9)

  1. 내부에 니들밸브(11)를 구비하는 원통형 하우징(10);
    상기 니들밸브(11)를 왕복 운동시키는 자기코일(12);
    상기 자기코일(12)에 전류를 공급하기 위한 전류 공급 라인(17);
    상기 니들밸브(11) 상부에 배치되어 상기 니들밸브(11)에 복원력을 가하는 리턴 스프링(14);
    상기 원통형 하우징(10) 하부에 배치된 밸브 시트 바디(15); 및
    상기 밸브 시트 바디(15)와 상기 니들밸브(11) 사이에 배치된 볼(20)을 포함하고,
    상기 밸브 시트 바디(15)는 상기 볼(20)이 안착되는 밸브시트면(602) 및 상기 밸브 시트 바디(15)에 연료분사방향으로 관통하는 노즐홀(600)을 구비하고,
    상기 노즐홀(600)은 타원형으로 형성되고, 연료가 분사되는 방향으로 갈수록 단면적이 감소하며, 상기 노즐홀(600)의 하측에 상기 노즐홀(600)보다 직경이 더 큰 스텝홀(601)을 더 구비하며,
    상기 노즐홀(600)은, 단경 대 장경의 비가 1:1~3.5인 타원으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 고압 직분식 인젝터.
  2. 청구항 1 에 있어서,
    상기 밸브 시트 바디(15)는 복수개의 노즐홀(600)을 구비하는 것을 특징으로 차량용 고압 직분식 인젝터.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1 에 있어서,
    상기 밸브 시트 바디(15)는, 상기 노즐홀(600) 대 상기 스텝홀(601)의 높이비가 1:0.5~2.5인 것을 특징으로 하는 차량용 고압 직분식 인젝터.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 1 에 있어서,
    상기 노즐홀(600)은, 상기 노즐홀(600)의 관통방향과 연료분사방향이 이루는 경사각이 0.1~0.5O 가 되도록 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 고압 직분식 인젝터.


KR1020120149645A 2012-12-20 2012-12-20 연료 미립화 밸브 시트 바디를 구비한 차량용 고압 직분식 인젝터 KR101337713B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120149645A KR101337713B1 (ko) 2012-12-20 2012-12-20 연료 미립화 밸브 시트 바디를 구비한 차량용 고압 직분식 인젝터
PCT/KR2013/011976 WO2014098529A1 (ko) 2012-12-20 2013-12-20 연료 미립화 밸브 시트 바디를 구비한 차량용 고압 직분식 인젝터
US14/416,230 US9664160B2 (en) 2012-12-20 2013-12-20 Vehicular high pressure direct injection type injector with valve seat body for fuel-atomization
EP13865340.7A EP2937553B1 (en) 2012-12-20 2013-12-20 Vehicular high pressure direct injection type injector with valve seat body for fuel-atomization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120149645A KR101337713B1 (ko) 2012-12-20 2012-12-20 연료 미립화 밸브 시트 바디를 구비한 차량용 고압 직분식 인젝터

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101337713B1 true KR101337713B1 (ko) 2013-12-06

Family

ID=49987448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120149645A KR101337713B1 (ko) 2012-12-20 2012-12-20 연료 미립화 밸브 시트 바디를 구비한 차량용 고압 직분식 인젝터

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9664160B2 (ko)
EP (1) EP2937553B1 (ko)
KR (1) KR101337713B1 (ko)
WO (1) WO2014098529A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10612508B2 (en) * 2017-06-28 2020-04-07 Caterpillar Inc. Fuel injector for internal combustion engines
DE102017221203A1 (de) 2017-11-27 2019-05-29 Hyundai Motor Company Kraftstoffeinspritzsystem und Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems
US10458380B2 (en) * 2018-03-14 2019-10-29 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for a fuel injector
US20210348585A1 (en) * 2018-09-13 2021-11-11 3M Innovative Properties Company Nozzle with microstructured through-holes
CN113107732B (zh) * 2021-05-24 2022-04-15 一汽解放汽车有限公司 一种共轨喷油器的针阀偶件

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6826833B1 (en) * 1999-08-11 2004-12-07 Robert Bosch Gmbh Fuel injection valve and a method for manufacturing exit outlets on the valve
JP2006002720A (ja) * 2004-06-21 2006-01-05 Mitsubishi Electric Corp 燃料噴射装置および、その製造方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5353992A (en) 1993-08-30 1994-10-11 Chrysler Corporation Multi-hole injector nozzle tip with low hydraulic plume penetration and large cloud-forming properties
JPH10288129A (ja) 1997-04-17 1998-10-27 Nissan Motor Co Ltd 噴射弁
JP3771361B2 (ja) * 1997-11-26 2006-04-26 株式会社日立製作所 燃料噴射弁
US6935578B1 (en) * 1998-11-25 2005-08-30 Hitachi, Ltd. Fuel injection valve
JP4229597B2 (ja) 2001-01-25 2009-02-25 株式会社日本自動車部品総合研究所 噴射弁
DE10124748A1 (de) * 2001-05-21 2003-02-27 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
JP2004027955A (ja) 2002-06-25 2004-01-29 Denso Corp 燃料噴射ノズル
DE10248357A1 (de) * 2002-10-17 2004-05-06 Hammelmann Maschinenfabrik Gmbh Düse zur Erzeugung eines Hochdruckstrahls
DE10307931A1 (de) * 2003-02-25 2004-10-28 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
US6948665B2 (en) 2003-06-30 2005-09-27 Siemens Vdo Automotive Corporation Fuel injector including an orifice disc, and a method of forming the orifice disc with an asymmetrical punch
US7832661B2 (en) * 2003-09-29 2010-11-16 Continental Automotive Systems Us, Inc. Injector seat that includes a coined seal band with radius
JP2005113815A (ja) * 2003-10-08 2005-04-28 Keihin Corp 燃料噴射弁
US7086615B2 (en) * 2004-05-19 2006-08-08 Siemens Vdo Automotive Corporation Fuel injector including an orifice disc and a method of forming an oblique spiral fuel flow
DE102004049280A1 (de) * 2004-10-09 2006-04-13 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
DE102005000620A1 (de) * 2005-01-03 2006-07-13 Robert Bosch Gmbh Multi-Fächerstrahl-Düse und Brennstoffeinspritzventil mit Multi-Fächerstrahl-Düse
KR100742202B1 (ko) 2005-10-13 2007-07-24 진명이십일 (주) 인젝터의 분사노즐 구조
JP2007177766A (ja) 2005-12-28 2007-07-12 Toyota Motor Corp 燃料噴射装置
US7740002B2 (en) * 2006-09-05 2010-06-22 Gm Global Technology Operations, Inc. Fuel injector
DE102006047137A1 (de) * 2006-10-05 2008-04-10 Robert Bosch Gmbh Lochscheibe, Brennstoffeinspritzventil mit einer Lochscheibe und Verfahren zur Herstellung einer Lochscheibe
KR101025824B1 (ko) 2008-12-29 2011-03-30 곽상신 연료분배장치
TWI463694B (zh) * 2010-12-07 2014-12-01 Epistar Corp 發光元件
JP6373007B2 (ja) * 2011-02-02 2018-08-15 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー ノズル及びノズルを作製する方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6826833B1 (en) * 1999-08-11 2004-12-07 Robert Bosch Gmbh Fuel injection valve and a method for manufacturing exit outlets on the valve
JP2006002720A (ja) * 2004-06-21 2006-01-05 Mitsubishi Electric Corp 燃料噴射装置および、その製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2937553B1 (en) 2018-08-01
US9664160B2 (en) 2017-05-30
EP2937553A4 (en) 2015-12-23
US20150204287A1 (en) 2015-07-23
EP2937553A1 (en) 2015-10-28
WO2014098529A1 (ko) 2014-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101337713B1 (ko) 연료 미립화 밸브 시트 바디를 구비한 차량용 고압 직분식 인젝터
JP5328218B2 (ja) 自己着火内燃機関の燃焼室及び当該機関の制御方法
JP3651338B2 (ja) 筒内燃料噴射弁およびこれを搭載した内燃機関
EP1770256A3 (en) Direct injection spark ignition engine and method of operating it
JP2008215356A (ja) 自己着火内燃機関の噴射ノズル
US9850869B2 (en) Fuel injector
WO2009054249A1 (ja) 直接噴射式の内燃機関
US20170016384A1 (en) Ducted Combustion Systems Utilizing Venturi Ducts
KR101198805B1 (ko) 차량용 인젝터
US7073478B2 (en) Internal combustion engine with auto-ignition
US6659074B2 (en) Spark ignition direct injection engine with shaped multihole injectors
US20060097078A1 (en) Low pressure fuel injector nozzle
US7506631B2 (en) Internal combustion engine
US5950596A (en) Fuel injector deflector
CN104662283A (zh) 内燃机的燃料喷射***
JP2007170206A (ja) 筒内燃料噴射式内燃機関
CN106762101A (zh) 一种直喷汽油机燃烧***及控制方法
KR100742202B1 (ko) 인젝터의 분사노즐 구조
KR101209714B1 (ko) 디젤 엔진의 커먼 레일용 인젝터
KR20120058151A (ko) 차량용 인젝터
KR200198868Y1 (ko) 디젤 엔진의 평면형 분사 노즐
US20220170435A1 (en) Fuel injector nozzle
JPH04129873U (ja) 燃料噴射ノズル
JP2008163918A (ja) 筒内噴射式内燃機関における燃焼方法および筒内噴射式内燃機関
JP2015010543A (ja) 直噴式内燃機関のシリンダヘッド

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161026

Year of fee payment: 6