KR101507177B1 - Fuel supply system of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내연 엔진, 특히 선박용 디젤 내연 엔진의 연료 공급 시스템, 즉 커먼-레일 연료 공급 시스템으로서, 저압 구역과, 연료 공급 시스템의 저압 구역으로부터 연료 공급 시스템의 고압 구역으로 연료를 급송하기 위한 하나 이상의 고압 펌프를 포함하는 펌프 장치를 구비하고, 하나 이상의 저장 유닛을 갖고 상시적으로 고압 상태에 있는 축압 시스템이 펌프 장치와 실린더에 할당된 연료 분사기들 사이의 고압 구역에 마련되며, 축압 시스템이 역시 상시적으로 고압 상태에 있는 하나 이상의 고압 연료 라인을 경유하여 펌프 장치에 연결되고, 축압 시스템이 분사 행정에 의존하여 일시적으로 고압 상태에 있는 고압 연료 라인들을 경유하여 연료 분사기들에 연결되며, 펌프 장치를 축압 시스템에 연결하는 상시적으로 고압 상태에 있는 하나 이상의 고압 연료 라인 또는 그 각각의 고압 연료 라인에 케이싱이 부속되고, 케이싱이 특히 각각의 고압 연료 라인의 라인 파열 시에 정해진 비상 작동 압력을 견디는 벽 두께를 갖는 내연 엔진의 연료 공급 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 케이싱에 의해 비상 작동 압력에 견딜 수 있는 연료 공급 시스템의 구역이 하나 이상의 차단 밸브(10)에 의해 연료 공급 시스템의 저압 구역으로부터 분리되되, 차단 밸브(10)의 개방 압력이 대략 비상 작동 압력과 일치한다.The present invention relates to a fuel supply system of an internal combustion engine, particularly a marine diesel internal combustion engine, that is, a common-rail fuel supply system, which comprises a low-pressure zone and at least one low-pressure zone for feeding fuel from a low-pressure zone of the fuel- An axial pressure system having at least one storage unit and always in a high pressure state is provided in a high pressure zone between the pump apparatus and the fuel injectors assigned to the cylinder, Pressure fuel line connected to the fuel injectors via high-pressure fuel lines which are temporarily in a high-pressure state depending on the injection stroke, and the pump device is connected to the fuel injectors via high- At least one normally high pressure state connection to the accumulator system The present invention relates to a fuel supply system of an internal combustion engine having a casing attached to a high-pressure fuel line or a respective high-pressure fuel line thereof and having a wall thickness to withstand an emergency operating pressure determined at the time of line rupture of each high-pressure fuel line. According to the present invention, the area of the fuel supply system which is able to withstand the emergency operating pressure by the casing is separated from the low pressure area of the fuel supply system by one or more shutoff valves 10, Emergency operating pressure.

Description

내연 엔진의 연료 공급 시스템{FUEL SUPPLY SYSTEM OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a fuel supply system for an internal combustion engine,

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 내연 엔진의 연료 공급 시스템, 즉 커먼-레일 연료 공급 시스템(common rail fuel supply system)에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel supply system of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1, namely a common rail fuel supply system.

독일 특허 제101 57 135 B4호는 각각의 실린더에 커먼-레일 연료 공급 시스템의 연료 분사기가 부속되어 있는 다수의 실린더들을 구비한 내연 엔진, 특히 중유로 작동될 수 있는 선박용 디젤 내연 엔진을 개시하고 있다. 그러한 연료 분사기들을 통해 내연 엔진의 각각의 실린더에 연료가 분사될 수 있다. 독일 특허 제101 57 135 B4호에 따른 커먼-레일 연료 공급 시스템은 커먼-레일 연료 공급 시스템의 저압 구역으로부터 그 커먼-레일 연료 공급 시스템의 고압 구역으로 연료를 급송하기 위해 다수의 고압 펌프를 구비한 펌프 장치를 포함하는데, 펌프 장치와 연료 분사기들 사이의 고압 구역에는 상시적으로 고압 상태에 있는 축압 시스템이 마련된다. 독일 특허 제101 57 135 B4호에 따르면, 커먼-레일로 지칭되기도 하는 상시적으로 고압 상태에 있는 축압 시스템은 다수의 저장 유닛들을 구비하고, 역시 상시적으로 고압 상태에 있는 고압 연료 라인들을 경유하여 펌프 장치에 연결된다. 또한, 축압 시스템은 분사 행정에 의존하여 일시적으로 고압 상태에 있는 고압 연료 라인들을 경유하여 연료 분사기들에 연결된다.DE 101 57 135 B4 discloses an internal combustion engine, in particular a diesel internal combustion engine, which can be operated with heavy oil, with a plurality of cylinders to which a fuel injector of a common-rail fuel supply system is attached to each cylinder . Through such fuel injectors, fuel can be injected into each cylinder of the internal combustion engine. The common-rail fuel supply system according to German Patent No. 101 57 135 B4 has a plurality of high-pressure pumps for feeding fuel from the low-pressure zone of the common-rail fuel supply system to the high-pressure zone of the common-rail fuel supply system Pump arrangement in which a high pressure section between the pump arrangement and the fuel injectors is provided with an axial pressure system which is always in a high pressure state. According to German Patent No. 101 57 135 B4, a constantly high-pressure axial pressure system, also referred to as a common-rail, has a plurality of storage units and also via high-pressure fuel lines, And connected to the pump device. In addition, the accumulator system is connected to fuel injectors via high-pressure fuel lines that are temporarily in a high pressure state depending on the injection stroke.

그러한 커먼-레일 연료 공급 시스템의 고압 구역의 유닛들은 작동 중에 2000bar에까지 달할 수 있는 높은 작업 압력에 노출된다. 그 결과, 특히 상시적으로 고압 상태에 있는 커먼-레일 연료 공급 시스템의 부품들을 밀봉하는 것에 대해 엄격한 요건이 요구되게 된다.Units in the high-pressure zone of such a common-rail fueling system are exposed to high working pressures that can reach up to 2000 bar during operation. As a result, stringent requirements are required for sealing parts of the common-rail fuel supply system, especially at high pressures at all times.

이것은 선박용 디젤 내연 엔진의 경우에는 더욱더 그러한데, 왜냐하면 선박용 디젤 내연 엔진의 커먼-레일 연료 공급 시스템의 유닛들은 높은 작동 압력 이외에도 추가의 하중들, 즉 예컨대 높은 진동 응력들 및 높은 열 응력들에 노출되기 때문이다. 그것은 특히 펌프 장치를 커먼-레일 연료 공급 시스템의 축압 시스템에 연결하는 상시적으로 고압 상태에 있는 고압 연료 라인들의 구역에서 라인 파열 및 그에 따른 대량 누출을 유발할 수 있다.This is even more so with marine diesel internal combustion engines because units of the common-rail fueling system of marine diesel internal combustion engines are exposed to additional loads, such as high vibrational stresses and high thermal stresses, in addition to high operating pressures to be. It can cause line breaks and consequently massive leaks, especially in the area of high pressure fuel lines, which are in the normally high pressure state, connecting the pump device to the accumulation system of the common-rail fuel supply system.

상시적으로 고압 상태에 있는 커먼-레일 연료 공급 시스템의 부품들에서 대량 누출이 발생하면, 연료 공급 시스템의 고압 구역에서의 압력이 연료 분사기들을 개방하는데 필요한 개방 압력 미만으로 떨어짐으로 인해서 내연 엔진의 실린더에 연료를 분사하는 것이 더 이상 불가능하게 되는 결과를 가져올 수 있다. 그것은 내연 엔진의 즉각적인 작동 정지를 가져오고, 그로 인해서 예컨대 그러한 연료 공급 시스템을 갖는 내연 엔진만을 구비한 선박의 경우에는 조종이 불가능한 상황이 발생할 수 있다.When mass leakage occurs in the parts of the common-rail fuel supply system which are always in the high pressure state, the pressure in the high-pressure zone of the fuel supply system falls below the opening pressure necessary to open the fuel injectors, It is no longer possible to inject fuel into the combustion chamber. This may lead to an immediate deactivation of the internal combustion engine, which may lead to situations where, for example, a ship with only an internal combustion engine having such a fuel supply system is not steerable.

커먼-레일 연료 공급 시스템의 고압 구역에서의 그러한 대량 누출의 문제점 에 대처하기 위해, 2개의 고압 연료 라인들을 경유하여 고압 펌프들을 축압 시스템에 연결하되, 라인 파열 시에 해당 고압 연료 라인을 차단하여 연료 공급 시스템의 고압 구역에서의 압력 강하를 저지하는 차단 기구를 고압 연료 라인의 단부에 각각 부속시키는 것이 유럽 특허 제1 143 140 B1호로부터 이미 공지되어 있다. 하지만, 커먼-레일 연료 공급 시스템의 고압 펌프와 축압 시스템 사이에 여분의 예비 라인이 마련됨으로 인해, 구조적으로 복잡한 연료 공급 시스템의 구성이 생기게 된다. 또한, 그로 인해, 내연 엔진에서 연료 공급 시스템이 필요로 하는 구조 공간도 역시 커지게 된다.To cope with the problem of such a mass leak in the high-pressure zone of the common-rail fuel supply system, the high-pressure pumps are connected to the accumulator system via two high-pressure fuel lines, It is already known from EP 1 143 140 B1 that a shut-off mechanism for preventing the pressure drop in the high-pressure zone of the supply system is attached to the end of the high-pressure fuel line, respectively. However, due to the provision of redundant spare lines between the high-pressure pump and the accumulator system of the common-rail fueling system, a structurally complex fueling system configuration is created. Moreover, the structural space required by the fuel supply system in the internal combustion engine also becomes large.

독일 특허 제10 2006 049 224 A1호에는, 커먼-레일 연료 공급 시스템의 펌프 장치를 커먼-레일 연료 공급 시스템의 축압 시스템에 연결하는 상시적으로 고압 상태에 있는 고압 연료 라인들 중의 하나 이상 또는 그 각각에 케이싱을 부속시키되, 그 케이싱이 특히 약 400 내지 800bar의 정해진 비상 작동 압력을 견딜 정도의 벽 두께를 갖도록 하는 것이 제안되어 있다. 그러한 정해진 비상 작동 압력은 연료 분사기를 개방하는데 필요한 개방 압력보다 크고, 그에 따라 상시적으로 고압 상태에 있는 고압 연료 라인들의 라인 파열 시에 내연 엔진의 비상 작동이 유지될 수 있게 된다.German Patent No. 10 2006 049 224 A1 discloses one or more of the normally high-pressure high-pressure fuel lines connecting the pump arrangement of the common-rail fuel supply system to the accumulator system of the common-rail fuel supply system, It has been proposed to attach a casing to the casing such that the casing has a wall thickness which is sufficient to withstand a predetermined emergency operating pressure of, in particular, about 400 to 800 bar. Such predetermined emergency operating pressure is greater than the opening pressure required to open the fuel injector so that the emergency operation of the internal combustion engine can be maintained at the time of line rupture of the high pressure fuel lines which are normally in the high pressure state.

상시적으로 고압 상태에 있고 케이싱이 달린 연료 공급 시스템의 유닛에서 누출이 탐지된 경우에는, 고압 구역의 작업 압력이 정해진 비상 작동 압력으로 감소하도록 연료 공급 시스템의 펌프 장치를 제어 작동시키는데, 그를 위해 특히 펌프 장치의 급송 출력을 감소시킨다. 누출의 발생과 펌프 장치의 급송 출력의 감소 사이의 시간에 각각의 케이싱 및 해당 패킹들이 높은 작업 압력에 노출되고, 그에 따라 각각의 케이싱 및 해당 패킹들이 파괴될 위험이 있다.The pump device of the fuel supply system is controlled and operated so that the working pressure of the high pressure zone is reduced to a predetermined emergency operating pressure when leakage is detected in the unit of the fuel supply system which is always in the high pressure state and the casing is attached, Thereby reducing the feeding power of the pump device. There is a risk that each casing and corresponding packings will be exposed to high working pressure during the time between the occurrence of leakage and the reduction of the delivery power of the pump device, thereby destroying each casing and its packings.

종래의 문제로부터 출발한 본 발명의 과제는 누출의 발생과 펌프 장치의 급송 출력의 감소 사이의 시간에 각각의 케이싱 및 해당 패킹들이 파괴될 위험이 없는 내연 엔진의 신규의 연료 공급 시스템, 즉 신규의 커먼-레일 연료 공급 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION [0006] The present invention, which was developed from the conventional problems, is to provide a new fuel supply system of an internal combustion engine in which each casing and corresponding packings are not at risk of being destroyed at the time between the occurrence of leakage and the reduction of the delivery power of the pump apparatus, Thereby providing a common-rail fuel supply system.

그러한 과제는 청구항 1에 따른 내연 엔진의 연료 공급 시스템에 의해 해결된다.Such a problem is solved by a fuel supply system of an internal combustion engine according to claim 1.

본 발명에 따르면, 케이싱에 의해 비상 작동 압력으로 유지될 수 있는 연료 공급 시스템의 구역이 하나 이상의 차단 밸브에 의해 연료 공급 시스템의 저압 구역으로부터 분리되되, 차단 밸브의 개방 압력이 대략 비상 작동 압력과 일치하게 된다.According to the present invention, the area of the fuel supply system, which can be maintained at the emergency operating pressure by the casing, is separated from the low pressure area of the fuel supply system by one or more shutoff valves, .

본 발명에 따른 연료 공급 시스템에서는, 누출의 발생과 펌프 장치의 급송 출력의 감소 사이의 시간에 케이싱 및 해당 패킹들이 파괴될 위험이 없어진다.In the fuel supply system according to the present invention, there is no risk of destroying the casing and its packings at the time between the occurrence of leakage and the reduction of the delivery power of the pump apparatus.

본 발명에 따른 내연 엔진의 연료 공급 시스템에서는, 케이싱에 의해 비상 작동 압력으로 유지될 수 있는 연료 공급 시스템의 구역이 하나 이상의 차단 밸브에 의해 연료 공급 시스템의 저압 구역으로부터 분리되되, 차단 밸브의 개방 압력이 대략 비상 작동 압력과 일치하도록 함으로써, 누출의 발생과 펌프 장치의 급송 출력의 감소 사이의 시간에 케이싱 및 해당 패킹들이 파괴될 위험이 없어지게 된다.In the fuel supply system for an internal combustion engine according to the present invention, the region of the fuel supply system which can be maintained at the emergency operating pressure by the casing is separated from the low pressure region of the fuel supply system by one or more shutoff valves, The risk of destroying the casing and the corresponding packings at the time between the occurrence of leakage and the reduction of the delivery power of the pump apparatus is eliminated.

종속 청구항들 및 이후의 설명으로부터 본 발명의 바람직한 개선된 구성들을 명확히 알 수 있을 것이다. 이하, 본 발명의 실시예들을 그에 한정함이 없이 첨부 도면들에 의거하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.From the dependent claims and the following description, it will be clear to those skilled in the art that the preferred and improved embodiments of the invention are apparent. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings without limiting it.

본 발명은 내연 엔진, 특히 중유로 작동될 수 있는 선박용 디젤 내연 엔진의 커먼-레일 연료 공급 시스템에 관한 것이다. 커먼-레일 연료 공급 시스템은 저압 구역과 고압 구역을 갖는다.The present invention relates to a common-rail fuel supply system for an internal combustion engine, particularly a marine diesel internal combustion engine operable with heavy oil. The common-rail fuel supply system has a low-pressure zone and a high-pressure zone.

커먼-레일 연료 공급 시스템의 고압 구역은 하나 이상의 고압 펌프를 구비한 펌프 장치 및 하나 이상의 저장 유닛을 구비한 축압 시스템을 포함하는데, 펌프 장치는 하나 이상의 고압 연료 라인을 경유하여 축압 시스템에 연결된다. 축압 시스템 및 그 축압 시스템을 펌프 장치에 연결하는 고압 연료 라인들 또는 그 각각의 고압 연료 라인은 2000bar에까지 달할 수 있는 상시적으로 높은 작동 압력 상태에 있게 된다. 연료는 축압 시스템으로부터 출발하여 연료 분사기들을 통해 내연 엔진의 실린더에 분사될 수 있는데, 각각의 연료 분사기는 내연 엔진의 분사 행정에 의존하여 일시적으로 고압 상태에 있는 하나 이상의 고압 연료 라인을 경유하여 축압 시스템에 연결된다.The high-pressure zone of the common-rail fueling system includes a pumping system with one or more high-pressure pumps and an accumulator system with one or more storage units, which are connected to the accumulator system via one or more high-pressure fuel lines. The high pressure fuel lines or their respective high pressure fuel lines connecting the accumulator system and its accumulator system to the pump device are at a normally high operating pressure that can reach up to 2000 bar. The fuel can be injected into the cylinder of the internal combustion engine through fuel injectors, starting from the accumulator system, each fuel injector, depending on the injection stroke of the internal combustion engine, via one or more high-pressure fuel lines, Lt; / RTI >

커먼-레일 연료 공급 시스템의 고압 구역에서 대량 누출이 발생할 때에 작업 압력이 연료 분사기들을 개방하는데, 그에 따라 연료를 내연 엔진의 실린더에 분사 하는데 필요한 개방 압력 미만으로 떨어지는 것을 피하기 위해, 커먼-레일 연료 공급 시스템의 고압 구역의 펌프 장치를 커먼-레일 연료 공급 시스템의 축압 시스템에 연결하는 상시적으로 고압 상태에 있는 하나 이상의 고압 연료 라인 또는 그 각각의 고압 연료 라인에 케이싱이 부속되는데, 그러한 케이싱은 연료 분사기들의 개방 압력보다 더 큰 정해진 비상 작동 압력을 견뎌내는 벽 두께를 갖는다. 그럼으로써, 상시적으로 고압 상태에 있는 고압 연료 라인의 라인 파열 시에 작업 압력이 연료 분사기들의 개방 압력 미만으로 떨어지는 것이 회피될 수 있고, 커먼-레일 연료 공급 시스템을 구비한 내연 엔진의 비상 작동이 보장될 수 있게 된다. 누출이 탐지된 경우에는, 고압 구역의 작업 압력이 정해진 비상 작동 압력으로 감소하도록 연료 공급 시스템의 펌프 장치가 제어 작동되는데, 그를 위해 특히 펌프 장치의 급송 출력을 감소시킨다.In order to prevent the working pressure from opening up the fuel injectors when the mass leak occurs in the high-pressure zone of the common-rail fuel supply system, and thus falling below the opening pressure required to inject the fuel into the cylinder of the internal combustion engine, A casing is attached to one or more high-pressure fuel lines or their respective high-pressure fuel lines, which are in a normally high-pressure state, connecting the pump arrangement in the high-pressure zone of the system to the accumulator system of the common-rail fuel supply system, Which is greater than the opening pressure of the valve body. Thereby, it can be avoided that the working pressure drops below the opening pressure of the fuel injectors during the line rupture of the high-pressure fuel line which is always in the high pressure state, and the emergency operation of the internal combustion engine with the common- . When a leak is detected, the pump device of the fuel supply system is controlled and operated so that the working pressure of the high pressure zone is reduced to a predetermined emergency operating pressure, which reduces the feeding power of the pump device in particular.

상시적으로 고압 상태에 있는 축압 시스템에 정해진 비상 작동 압력을 견디는 그러한 케이싱을 부속시키는 것도 가능하다. 상시적으로 고압 상태에 있는 커먼-레일 연료 공급 시스템의 모든 유닛들에 비상 작동 압력을 견디는 그러한 케이싱을 부속시키는 것이 바람직하다.It is also possible to attach such casings to withstand emergency operating pressures specified in the axial pressure system which is always in the high pressure state. It is desirable to include such a casing that withstands the emergency operating pressure in all units of the common-rail fuel supply system which are always in the high pressure state.

누출의 발생과 펌프 장치의 급송 출력의 감소 사이의 시간에 각각의 케이싱 및 해당 패킹들이 파괴될 위험을 저지하기 위해, 본 발명에 따라 케이싱에 의해 비상 작동 압력을 견딜 수 있는 연료 공급 시스템의 구역을 하나 이상의 차단 밸브에 의해 저압 구역으로부터 분리시키되, 차단 밸브의 개방 압력을 대략 비상 작동 압력과 일치시킨다. 이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 이 도면들에 도시된 실시예들과 관련하여 상세히 다루기로 한다.A section of the fuel supply system which can withstand the emergency operating pressure by the casing according to the invention is provided in order to prevent the risk of the respective casing and corresponding packings being destroyed in time between the occurrence of the leakage and the reduction of the delivery power of the pump arrangement Separated from the low-pressure zone by one or more shut-off valves, the open pressure of the shut-off valve approximately matching the emergency operating pressure. Hereinafter, the embodiments will be described in detail with reference to Figs. 1 and 2.

도 1은 케이싱에 의해 비상 작동 압력에 견딜 수 있는 연료 공급 시스템의 구역을 연료 공급 시스템의 저압 구역으로부터 분리시키는 차단 밸브(10)의 구역에서 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료 공급 시스템을 나타낸 단면도이다. 도 1의 실시예에 따르면, 본 실시예에서는 차단 밸브(10)로의 유입구(11)를 비상 작동 압력에 견딜 수 있는 연료 공급 시스템의 구역에 부속시키고, 유출구(12)를 연료 공급 시스템의 저압 구역에 부속시킨다. 본 발명에 따르면, 차단 밸브(10)의 개방 압력은 대략 비상 작동 압력과 일치하고, 그에 따라 누출이 발생할 때에 그 누출의 발생과 펌프 장치의 급송 출력의 감소 사이의 시간에 비상 작동 압력을 견뎌내는 케이싱 또는 해당 패킹들이 파괴될 위험이 없어진다.1 shows a fuel supply system according to a first embodiment of the present invention in the region of a shut-off valve 10 separating the area of the fuel supply system which can withstand the emergency operating pressure by the casing from the low- Sectional view. According to the embodiment of Figure 1, in this embodiment the inlet 11 to the shut-off valve 10 is attached to the area of the fuel supply system which is able to withstand the emergency operating pressure and the outlet 12 is connected to the low- . According to the present invention, the opening pressure of the shut-off valve 10 is approximately equal to the emergency operating pressure, thereby to withstand the emergency operating pressure at the time between the occurrence of the leak and the reduction of the delivery power of the pump arrangement, The risk of destroying the casing or its packings is eliminated.

차단 밸브(10)의 개방 횡단면은 차단 밸브(10)의 개방 압력을 초과한 후에 누출 흐름이 펌프 장치의 최대 급송 출력에서 거의 압력 상승 없이 연료 공급 시스템의 저압 구역으로 유출될 수 있도록 설계된다.The open cross-sectional surface of the shut-off valve 10 is designed such that the leakage flow can flow out to the low-pressure zone of the fuel supply system with almost no pressure rise at the maximum delivery power of the pump device after exceeding the opening pressure of the shut-

도 1의 실시예에서는, 차단 밸브(10)가 체크 밸브로서 형성되는데, 누출 압력이 개방 압력 미만일 경우에 볼로서 형성된 차단 밸브(10)의 밸브체(15)가 스프링 요소(13)의 탄성력으로 인해 개방 횡단면을 폐쇄하면서 차단 밸브(10)의 밸브 시트(16)에 맞대어 눌러지도록 스프링 요소(13)가 작동 요소(14)에 의해 밸브체(15)에 작용한다.1, the shut-off valve 10 is formed as a check valve, in which the valve body 15 of the shut-off valve 10 formed as a ball when the leakage pressure is below the open pressure is biased by the elastic force of the spring element 13 The spring element 13 acts on the valve element 15 by the actuating element 14 so as to be pressed against the valve seat 16 of the shut-off valve 10 while closing the open cross-section.

따라서, 누출 압력이 차단 밸브(10)의 개방 압력 미만일 경우, 밸브체(15)는 차단 밸브(10)의 개방 횡단면을 폐쇄하여 차단 밸브(10)의 중공 공간(18)의 유입구 측 구역(17) 중공 공간(18)의 유출구측 구역(19)으로부터 분리되게 된다. 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 차단 밸브(10)의 중공 공간(18)의 유입구측 구역(17)은 제1 개구부(20)를 통해 유입구(11)와 연통한다. 차단 밸브(10)의 중공 공간(18)의 유출구측 구역(19)은 제2 개구부(21)를 통해 유출구(12)와 연통한다.Thus, when the leakage pressure is less than the opening pressure of the shut-off valve 10, the valve body 15 closes the open cross-section of the shut-off valve 10 to close the inlet side zone 17 (19) of the hollow space (18). 1, the inlet side zone 17 of the hollow space 18 of the shut-off valve 10 communicates with the inlet 11 through the first opening 20. The outlet side zone 19 of the hollow space 18 of the shutoff valve 10 communicates with the outlet 12 through the second opening 21.

따라서, 대량 누출의 발생 시에 누출 유량이 유입구(11)와 개구부(20)를 경유하여 중공 공간(18)의 유입구측 구역(17)으로 유입되는데, 그러면 중공 공간(18)의 유입구측 구역(17)에서 밸브체(15) 아래의 압력이 상승하고, 그 압력이 차단 밸브(10)의 개방 압력을 초과하면 밸브체(15)가 차단 밸브(10)의 개방 횡단면을 개방하면서 밸브 시트(16)로부터 리프트되게 된다. 그 경우, 누출 흐름은 차단 밸브(10)의 개방 횡단면을 통해 흘러 개구부(21)를 경유하여 중공 공간(18)의 유출구측 구역(19)으로부터 유출구(12)로 유출되게 된다.The leakage flow is introduced into the inlet side zone 17 of the hollow space 18 via the inlet 11 and the opening 20 so that the inlet side space of the hollow space 18 When the pressure under the valve body 15 rises and the pressure exceeds the opening pressure of the shut-off valve 10 at the valve seat 17, the valve body 15 opens the open cross- As shown in Fig. The leakage flow then flows through the open cross-section of the shut-off valve 10 and flows out of the outlet space 12 from the outlet side zone 19 of the hollow space 18 via the opening 21.

차단 밸브(10)는 연료 공급 시스템의 리세스(22) 내에 장착되되, 차단 밸브(10)가 리세스(22)의 암나사(24)와 연동하는 수나사(23)를 구비한다.The shutoff valve 10 is mounted within the recess 22 of the fuel supply system and the shutoff valve 10 has a male thread 23 interlocking with the female thread 24 of the recess 22.

도 1의 실시예에서 필요로 하는 차단 밸브(10)의 높은 편향력 및 높은 개방 압력으로 인해, 마찰 스프링 또는 코일 판 스프링을 스프링 요소(13)로서 사용하는 것이 바람직하다. 그러한 스프링에 의해, 스프링 요소의 치수가 상대적으로 작으면서도 높은 편향력이 구현될 수 있다.Due to the high biasing force and the high opening pressure of the shut-off valve 10 required in the embodiment of Figure 1, it is preferable to use a friction spring or coil leaf spring as the spring element 13. By such a spring, a high biasing force can be realized while the dimension of the spring element is relatively small.

도 1에 따르면, 중공 공간(18)의 유입구측 구역(17)은 바이패스(25)를 통해 유출구(12)와 연통한다. 그러한 바이패스(25)를 경유하여 소량의 누출물이 중공 공간(18)의 유입구측 구역(17)에 압력을 형성함이 없이 유출구(12)로, 그에 따라 저압 구역으로 유출될 수 있게 된다. 따라서, 소량의 누출물이 비상 작동 압력에 대비하거나 그를 지탱하는 케이싱에서 압력 형성을 일으키지 않게 된다.1, the inlet side zone 17 of the hollow space 18 communicates with the outlet 12 via a bypass 25. As shown in FIG. A small amount of leakage can be discharged to the outlet 12 and hence to the low pressure zone without creating a pressure in the inlet side zone 17 of the hollow space 18 via such bypass 25. Thus, a small amount of leakage does not cause pressure build-up in the casing to withstand the emergency operating pressure or to sustain it.

도 2는 본 발명에 따른 차단 밸브(26)의 제2 실시예를 나타낸 것으로, 그러한 차단 밸브(26)도 역시 케이싱에 의해 비상 작동 압력에 견딜 수 있는 연료 공급 시스템의 구역을 연료 공급 시스템의 저압 구역으로부터 분리한다. 본 경우에도 역시, 차단 밸브(26)는 연료 공급 시스템의 고압 구역에 부속된 유입구(11)를 연료 공급 시스템의 저압 구역에 부속된 유출구(12)로부터 분리하는 연료 공급 시스템의 리세스(22)에 위치된다.Figure 2 shows a second embodiment of the shut-off valve 26 according to the invention in which the shut-off valve 26 is also connected to the fuel supply system zone of the fuel supply system, Remove from area. The shutoff valve 26 also includes a recess 22 in the fuel supply system that separates the inlet 11 associated with the high pressure zone of the fuel supply system from the outlet 12 associated with the low pressure zone of the fuel supply system, .

도 2의 실시예에서는, 차단 밸브(26)가 차압 밸브(differential pressure valve)로서 형성된다.In the embodiment of FIG. 2, the shut-off valve 26 is formed as a differential pressure valve.

차단 밸브(26)의 중공 공간(27)에는, 차압 단으로서 작용하는 피스톤(28)이 슬라이딩 가능하게 장착되는데, 그 피스톤(28)은 중공 공간(27)의 유입구측 구역(29)을 스프링 요소(31)가 위치된 중공 공간(27)의 스프링 챔버(30)로부터 분리한다. 누출 압력이 차단 밸브(26)의 개방 압력보다 작은 경우, 스프링 요소(31)는 차압 단으로서 작용하는 피스톤(28)을 스토퍼(29)에 맞대어 누르는데, 그러면 차압 단으로서 작용하는 피스톤(28)이 중공 공간(27)의 유입구측 구역(29)을 유출구(12)에 연결하는 개구부(32)를 폐쇄한다.In the hollow space 27 of the shut-off valve 26 a piston 28 acting as a differential pressure end is slidably mounted such that the piston 28 communicates the inlet side zone 29 of the hollow space 27 with a spring element From the spring chamber (30) of the hollow space (27) in which the spring (31) is located. When the leakage pressure is smaller than the opening pressure of the shut-off valve 26, the spring element 31 presses the piston 28 acting as the differential pressure end against the stopper 29, And closes the opening 32 connecting the inlet side region 29 of the hollow space 27 to the outlet 12.

차압 단으로서 작용하는 피스톤(28)에는, 하나 이상의 스로틀(33)이 장착되 는데, 그 제1 스로틀(33)을 경유하여 중공 공간(27)의 유입구측 구역(29)이 중공 공간(27)의 스프링 챔버(30)에 연결된다. 중공 공간(27)의 스프링 챔버(30)는 하 나 이상의 제2 스로틀(34)을 통해 유출구(12)와 연통한다. 스프링 챔버(30)에서는, 스로틀들(33, 34)을 통한 통과 흐름에 의존하여, 그에 따라 경우에 따라 있을 수 있는 누출에 의존하여 압력이 설정된다. 따라서, 피스톤(28)에서의 차압은 스로틀들(33, 34)을 통한 흐름에 의존하여 달라진다.One or more throttles 33 are mounted on the piston 28 acting as a differential pressure end so that the inlet side region 29 of the hollow space 27 passes through the first throttle 33, And is connected to the spring chamber 30. The spring chamber 30 of the hollow space 27 communicates with the outlet 12 through at least one second throttle 34. In the spring chamber 30, depending on the passage flow through the throttles 33, 34, the pressure is thereby set depending on the possible leakage accordingly. Thus, the differential pressure in the piston 28 is dependent on the flow through the throttles 33, 34.

차압 단으로서 작용하는 피스톤(28)의 작업 압력은 제2 스로틀들 또는 각각의 제2 스로틀(34)에 의해 축적된다. 차압 단으로서의 역할을 하는 피스톤(28)은 차단 밸브(26)를 통한 통과 흐름에서 차압을 유지하는 스로틀들(33)을 구비한다. 스로틀들(33, 34)은 20bar 내지 50bar 정도의 비교적 작은 차압이 피스톤(28)에 설정되도록 설계된다. 그러면, 그러한 차압은 피스톤(28)에 작용하여 스프링 요소(31)의 작동력과 상응하게 되는데, 그 때문에 강성, 편향력, 및 구조 크기가 상대적으로 작은 스프링 요소를 사용할 수 있다. 그럼으로써, 본 발명에 따른 차단 밸브의 구조 크기를 도 1의 실시예에 비해 감소시키는 것이 가능케 된다.The working pressure of the piston 28 acting as the differential pressure end is accumulated by the second throttle or each second throttle 34. [ The piston 28, which serves as the differential pressure end, has throttles 33 that maintain differential pressure in the flow through the shut-off valve 26. The throttle (33, 34) is designed such that a relatively small differential pressure of about 20 bar to 50 bar is set in the piston (28). Such a differential pressure then acts on the piston 28 to correspond to the actuation force of the spring element 31, so that a spring element having a relatively small stiffness, biasing force, and structure size can be used. Thereby, it becomes possible to reduce the structure size of the shut-off valve according to the present invention compared with the embodiment of FIG.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 본 발명에 따른 내연 엔진의 연료 공급 시스템의 단면도;1 is a sectional view of a fuel supply system of an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 의한 본 발명에 따른 내연 엔진의 연료 공급 시스템의 단면도.2 is a sectional view of a fuel supply system of an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art

10: 차단 밸브 11: 유입구 12: 유출구10: shutoff valve 11: inlet 12: outlet

13: 스프링 요소 14: 작동 요소 15: 밸브체13: spring element 14: actuating element 15: valve element

16: 밸브 시트 17: 유입구측 구역 18: 중공 공간16: valve seat 17: inlet side area 18: hollow space

19: 유출구측 구역 20, 21: 개구부 22: 리세스19: outlet side area 20, 21: opening 22: recess

23: 수나사 24: 암나사 25: 바이패스23: Male thread 24: Female thread 25: Bypass

26: 차단 밸브 27: 중공 공간 28: 피스톤26: shutoff valve 27: hollow space 28: piston

29: 스토퍼 30: 스프링 챔버 31: 스프링 요소29: stopper 30: spring chamber 31: spring element

32: 개구부 33, 34: 스로틀32: opening 33, 34: throttle

Claims (7)

내연 엔진의 연료 공급 시스템으로서, 저압 구역과, 연료 공급 시스템의 저압 구역으로부터 연료 공급 시스템의 고압 구역으로 연료를 급송하기 위한 하나 이상의 고압 펌프를 포함하는 펌프 장치를 구비하고, 하나 이상의 저장 유닛을 갖고 상시적으로 고압 상태에 있는 축압 시스템이 펌프 장치와 실린더에 할당된 연료 분사기들 사이의 고압 구역에 마련되며, 축압 시스템은 역시 상시적으로 고압 상태에 있는 하나 이상의 고압 연료 라인을 경유하여 펌프 장치에 연결되고, 축압 시스템은 분사 행정에 의존하여 일시적으로 고압 상태에 있는 고압 연료 라인들을 경유하여 연료 분사기들에 연결되며, 펌프 장치를 축압 시스템에 연결하는 상시적으로 고압 상태에 있는 하나 이상의 고압 연료 라인 또는 그 각각의 고압 연료 라인에 케이싱이 부속되고, 케이싱은 특히 각각의 고압 연료 라인의 라인 파열 시에 정해진 비상 작동 압력을 견디는 벽 두께를 갖는 내연 엔진의 연료 공급 시스템에 있어서,A fuel supply system for an internal combustion engine, comprising: a low pressure region; and a pump device comprising at least one high pressure pump for feeding fuel from a low pressure region of the fuel supply system to a high pressure region of the fuel supply system, An axial pressure system which is normally in the high pressure state is provided in the high pressure zone between the pump apparatus and the fuel injectors assigned to the cylinder and the axial pressure system is also connected to the pump apparatus via one or more high pressure fuel lines, And the accumulator system is connected to the fuel injectors via high pressure fuel lines which are temporarily in a high pressure state depending on the injection stroke and are connected to one or more high pressure fuel lines in a normally high pressure state connecting the pump apparatus to the accumulator system Or a casing is attached to each of the high-pressure fuel lines, Spacing is provided a fuel supply system of an internal combustion engine having a particular emergency operation the wall thickness to withstand the pressure determined at the time of rupture lines of the respective high-pressure fuel line, 케이싱에 의해 비상 작동 압력에 견딜 수 있는 연료 공급 시스템의 구역이 하나 이상의 차단 밸브(10; 26)에 의해 연료 공급 시스템의 저압 구역으로부터 분리되되, 차단 밸브(10; 26)의 개방 압력이 비상 작동 압력과 일치하는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템.The area of the fuel supply system which is able to withstand the emergency operating pressure by the casing is separated from the low pressure zone of the fuel supply system by one or more shut-off valves (10; 26), the open pressure of the shut- Fuel ratio in the fuel supply system. 제1항에 있어서, 차단 밸브(10; 26)의 개방 횡단면은 개방 압력의 초과 후에 펌프 장치의 최대 급송 출력에서 누출 흐름이 추가로 압력을 형성함이 없이 저압 구역으로 유출될 수 있도록 설계되는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템.2. A method as claimed in claim 1, characterized in that the open cross-section of the shut-off valve (10; 26) is designed such that, after exceeding the open pressure, the leakage flow at the maximum delivery power of the pump device can flow out into the low- Characterized by a fuel supply system. 제2항에 있어서, 차단 밸브(10)는 체크 밸브로서 형성되되, 누출 압력이 개방 압력 미만일 경우에는 차단 밸브의 스프링 요소(13)가 개방 횡단면을 폐쇄하면서 차단 밸브의 밸브체(15)를 폐쇄 위치로 가압하고, 개방 압력을 초과할 경우에는 개방 횡단면이 개방되어 누출 흐름이 고압 구역으로부터 출발하여 유입구(11) 및 하나 이상의 제1 개구부(20)를 통해 차단 밸브의 중공 공간(18)의 유입구측 구역(17)으로 유입되고, 개방 횡단면을 통해 흐르며, 하나 이상의 제2 개구부(21) 및 유출구(12)를 통해 저압 구역에 있는 중공 공간(18)의 유출구측 구역(19)으로부터 유출되는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템.A valve as claimed in claim 2, characterized in that the shut-off valve (10) is formed as a check valve, in which the spring element (13) of the shut-off valve closes the valve- And if the opening pressure is exceeded, the open cross-section is opened such that the leakage flow originates from the high pressure zone through the inlet (11) and the at least one first opening (20) Flows into the side zone 17 and flows through the open cross section and flows out from the outlet side zone 19 of the hollow space 18 in the low pressure zone through the at least one second opening 21 and the outlet 12 Characterized by a fuel supply system. 제3항에 있어서, 중공 공간(18)의 유입구측 구역(17)은 바이패스(25)를 경유하여 유출구(12)에 연결되고, 그에 따라 소량의 누출 흐름이 중공 공간(18)의 유입구측 구역(17)에 압력을 형성함이 없이 바이패스(25)를 통해 저압 구역으로 유출되는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템.4. A device according to claim 3 wherein the inlet side zone (17) of the hollow space (18) is connected to the outlet (12) via a bypass (25) Is discharged through the bypass (25) to the low-pressure zone without forming pressure in the zone (17). 제2항에 있어서, 차단 밸브(26)는 차압 밸브로서 형성되되, 차단 밸브의 중공 공간(27)에 배치되어 차압 단으로서 작용하는 차단 밸브의 피스톤(28)에 하나 이상의 제1 스로틀(33)이 마련되고, 중공 공간(27)의 유입구측 구역(29)이 하나 이 상의 제1 스로틀(33)을 경유하여 피스톤(28)에 작용하는 스프링 요소(31)를 수납한 스프링 챔버(30)에 연결되며, 스프링 챔버(30)가 하나 이상의 제2 스로틀(34)을 경유하여 유출구(12)에 연결되는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템.3. A throttle according to claim 2, characterized in that the shut-off valve (26) is formed as a differential pressure valve and comprises at least one first throttle (33) in the piston (28) And the inlet side region 29 of the hollow space 27 is connected to the spring chamber 30 accommodating the spring element 31 acting on the piston 28 via one or more first throttle 33 , And the spring chamber (30) is connected to the outlet (12) via one or more second throttles (34). 제5항에 있어서, 스프링 챔버(30)에 유포되는 압력 및 그에 따라 피스톤(28)에 인가되는 차압은 스로틀들(33, 34)을 통한 통과 흐름에 의존하여 달라지는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템.6. The fuel supply system according to claim 5, characterized in that the pressure prevailing in the spring chamber (30) and hence the differential pressure applied to the piston (28) varies depending on the flow through the throttles (33, 34). 제5항 또는 제6항에 있어서, 중공 공간(27)의 유입구측 구역(29)에 유포된 압력이 개방 압력보다 작은 경우에는 피스톤(28)이 중공 공간(27)의 유입구측 구역(29)을 유출구(12)에 연결하는 개구부들 또는 그 각각의 개구부(32)를 폐쇄하고, 중공 공간(27)의 유입구측 구역(29)에 유포된 압력이 개방 압력보다 큰 경우에는 피스톤(28)이 개구부들 또는 그 각각의 개구부(32)를 개방하는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템.7. A method according to claim 5 or 6, characterized in that when the pressure at the inlet side zone (29) of the hollow space (27) is less than the opening pressure, the piston (28) When the pressure applied to the inlet side zone 29 of the hollow space 27 is greater than the opening pressure, the piston 28 is closed To open the openings (32) or their respective openings (32).
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