KR20120015822A - Multistage fuel injection pump for a diesel engine and dual fuel engine - Google Patents

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KR20120015822A
KR20120015822A KR1020100078276A KR20100078276A KR20120015822A KR 20120015822 A KR20120015822 A KR 20120015822A KR 1020100078276 A KR1020100078276 A KR 1020100078276A KR 20100078276 A KR20100078276 A KR 20100078276A KR 20120015822 A KR20120015822 A KR 20120015822A
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김승진
안광헌
전병현
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현대중공업 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A fuel injection pump for multistage injection is provided to improve fuel efficiency by enabling the post-injection of fuel after main injection. CONSTITUTION: A fuel injection pump for multistage injection comprises a plunger(12). The plunger is slid inside a barrel and presses fuel flowing into the barrel through a suction port(110). A vertical groove(120), a first hole(122) for injection, and a second hole(123) for additional injection are formed in the plunger. The first hole is formed by a control helix and is connected to the vertical groove. The second hole is located at the top of the control helix and is connected to the vertical groove.

Description

다단 분사용 연료분사펌프{Multistage fuel injection pump for a diesel engine and dual fuel engine}Multistage fuel injection pump for a diesel engine and dual fuel engine}

본 발명은 다단 분사용 연료분사펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배럴을 따라 플런저가 상승됨에 따라 배럴 내부에 유입된 연료를 일정 압력 이상으로 가압하여 연료분사밸브 측으로 분사하여 공급할 수 있도록 하는 다단 분사용 연료분사펌프에 관한 것이다.
The present invention relates to a multi-stage injection fuel injection pump, and more particularly, multi-stage injection to pressurize the fuel introduced into the barrel above a predetermined pressure as the plunger is raised along the barrel to inject and supply the fuel injection valve to the fuel injection valve side. A fuel injection pump for use.

이하, 도면을 참조하여 배경기술과 그 문제점에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a background art and a problem thereof will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래의 연료분사펌프를 설명하기 위한 내부 단면도이고, 도 2는 종래의 연료분사펌프에 적용되는 일반적인 플런저의 구성을 설명하기 위한 도면이다.1 is an internal cross-sectional view for explaining a conventional fuel injection pump, Figure 2 is a view for explaining the configuration of a general plunger applied to the conventional fuel injection pump.

도 1 및 도 2를 참조하면 일반적인 종래의 연료분사펌프는, 펌프 케이싱(10), 배럴(11), 플런저(12)를 포함하여 구성된다.Referring to FIGS. 1 and 2, a general conventional fuel injection pump includes a pump casing 10, a barrel 11, and a plunger 12.

상기와 같이 구성되는 종래의 연료분사펌프의 펌프 케이싱(10)은 내부에 배럴 삽입 홈(100)이 형성되며, 상기 배럴 삽입 홈(100)과 연통되도록 외주면 중앙부에는 연료 흡입구와 연결되는 연료 입력 홀(102)이 관통된다.The pump casing 10 of the conventional fuel injection pump configured as described above has a barrel insertion groove 100 formed therein, and a fuel input hole connected to a fuel inlet at the center of the outer circumferential surface thereof so as to communicate with the barrel insertion groove 100. 102 is penetrated.

상기 배럴(11)은, 상기 펌프 케이싱(10)의 배럴 삽입 홈(100)에 장착되며, 상기 연료 입력 홀(102)과 연통되도록 외주면 중앙부에는 흡입포트(110)가 형성되고, 내부에는 플런저 체결 홀(111)이 형성된다.The barrel 11 is mounted to the barrel insertion groove 100 of the pump casing 10, and a suction port 110 is formed at the center of the outer circumferential surface thereof so as to communicate with the fuel input hole 102, and a plunger is fastened therein. The hole 111 is formed.

상기 플런저(12)는 하단부가 배럴(11) 및 펌프 케이싱(10)의 하단부 외부로 돌출되도록 상기 배럴(11)의 플런저 체결 홀(111)에 슬라이딩 체결된다.The plunger 12 is slidably fastened to the plunger fastening hole 111 of the barrel 11 so that the lower end protrudes out of the lower end of the barrel 11 and the pump casing 10.

상술한 바와 같은 플런저(12)는 도 2에 도시된 바와 같이 외주면 상단에는 수직 그루브(120)가 형성되며, 상기 수직 그루브(120)와 연통되도록 외주면 상단에는 컨트롤 헬릭스(121)에 의해 형성된 분사용 홀(122)이 형성된다.As shown in FIG. 2, the plunger 12 as described above has a vertical groove 120 formed at the upper end of the outer circumferential surface, and is formed by the control helix 121 at the upper end of the outer circumferential surface so as to communicate with the vertical groove 120. The hole 122 is formed.

도 3은 종래의 연료분사펌프가 연료를 분사하는 과정을 설명하기 위한 도면으로서, 도 3을 참조하면 종래의 일반적인 연료분사펌프는 엔진의 크랑크 샤프트(도시되지 않음) 기어/체인을 통해 연결된 캠(도시되지 않음)이 회전운동을 함에 따라 상기 캠이 롤러(도시되지 않음)를 밀어지며, 상기 롤러는 다시 연료분사펌프의 플런저(12)를 상승시킴으로써 연료분사가 이루어지는 것이다.FIG. 3 is a view illustrating a process of injecting fuel by a conventional fuel injection pump. Referring to FIG. 3, a conventional fuel injection pump may include a cam connected through a crank shaft (not shown) gear / chain of an engine ( As the cam moves, the cam pushes the roller (not shown), which in turn raises the fuel injection by raising the plunger 12 of the fuel injection pump.

즉, 도 3의 a에 도시된 바와 같이 플런저(12)가 하사점 위치에 있을 때에는 흡입포트(110)가 개방된 상태이므로 연료분사펌프의 저압실로부터 고압실인 배럴(11) 내부로 유입된다. 상기와 같이 배럴(11) 내부로 연료가 유입됨과 동시에 도 3의 b에 도시된 바와 같이 플런저(12)의 상승 행정이 이루어지게 되면 상기 플런저(12)에 의해 흡입포트(110)가 폐쇄되며, 이때부터 도 3의 c 내지 d에 도시된 바와 같이 플런저(12)가 지속적으로 상승됨에 따라 배럴(11) 내부로 유입된 비압축성인 액체 연료가 지속적으로 가압되어 800 내지 2000bar까지 압력이 상승하게 되고 100bar 이상으로 가압되는 시점부터 연료분사밸브로 연료를 공급하기 시작하게 되는 것이다. 상기와 같이 플런저(12)가 상승되면서 연료분사밸브로 연료를 공급하다가 도 3의 e 및 f에 도시된 바와 같이 플런저(12)의 컨트롤 헬릭스(121)에 의해 형성된 분사용 홀(122)이 배럴(11)의 흡입포트(110)와 연통되면 플런저(12)의 상부와 플런저(12)의 컨트롤 헬릭스(121) 하부에 형성된 분사용 홀(122)이 수직 그루브(120)에 의해 연통되어 있으므로 배럴(11) 내부의 압력이 급격히 감소되어 분사를 종료하게 되는 것이다.That is, as shown in a of FIG. 3, when the plunger 12 is in the bottom dead center position, the suction port 110 is opened, and thus the inlet port 110 flows into the barrel 11, which is a high pressure chamber, from the low pressure chamber of the fuel injection pump. As the fuel flows into the barrel 11 as described above and the up stroke of the plunger 12 is made as shown in b of FIG. 3, the suction port 110 is closed by the plunger 12. From this time, as shown in c to d of FIG. 3, as the plunger 12 is continuously raised, the incompressible liquid fuel introduced into the barrel 11 is continuously pressurized to increase the pressure to 800 to 2000 bar, and to 100 bar. From this point in time, the fuel is supplied to the fuel injection valve. As the plunger 12 is raised as described above, fuel is supplied to the fuel injection valve, and the injection hole 122 formed by the control helix 121 of the plunger 12 is barrel as shown in FIGS. Since the injection hole 122 formed in the upper portion of the plunger 12 and the lower portion of the control helix 121 of the plunger 12 is in communication with the suction groove 110 of the plunger 12 by the vertical groove 120, the barrel (11) The pressure inside is drastically reduced to terminate the injection.

상술한 바와 같은 종래의 일반적인 연료분사펌프는 단순히 플런저(12)가 상승함에 따라 메인 인젝션(Main injection)만이 이루어짐으로써 메인 인젝션 시 연소시작 온도의 피크-벨류(Peak-value)가 높아 NOx가 많이 생성되며, 메인 인젝션 후에 미 연소된 연료를 태워줄 수 없으므로 스모크(Smoke)와 카본 부착물(Carbon deposits)을 발생되어 연비문제와 유해가스 배출문제가 생기고 있는 실정이다.
In the conventional general fuel injection pump as described above, only the main injection is performed as the plunger 12 rises, so that the peak value of the combustion start temperature is high at the time of the main injection, thereby generating a lot of NOx. In addition, since the fuel cannot burn unburned fuel after the main injection, smoke and carbon deposits are generated, resulting in fuel consumption and harmful gas emissions.

따라서 본 발명의 목적은, 플런저의 구조를 간단하게 개선하여 연료의 메인인젝션 이전에 프리 인젝션을 할 수 있도록 하거나, 메인 인젝션 이후에 포스트 인젝션을 할 수 있도록 함으로써 연비 향상을 도모함은 물론 유해가스의 배출을 대폭 저감시킬 수 있는 다단 분사용 연료분사펌프를 제공하는 것이다.
Accordingly, an object of the present invention is to simply improve the structure of the plunger so that pre-injection can be performed before the main injection of the fuel, or post injection after the main injection, thereby improving fuel economy and releasing harmful gas. It is to provide a multi-stage injection fuel injection pump that can significantly reduce the.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 흡입 포트를 통해 배럴 내부로 유입된 연료를 배럴 내부에서 슬라이딩되어 상승하는 플런저에 의해 가압하여 설정된 압력 이상이 될 시 연료 분사밸브로 배럴 내부의 연료를 분사하는 연료분사펌프에 있어서, 상기 플런저는, 외주면에 상부면과 연통되는 수직 그루브가 형성되며, 상기 수직 그루브와 연통되도록 외주면에는 컨트롤 헬릭스에 의해 형성된 분사용 홀이 형성되고, 상기 컨트롤 헬릭스 상부에 위치하며 상기 수직 그루브와 연통되고 상부면과 일정간격 이격되도록 외주면에는 추가 분사용 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 다단 분사용 연료분사펌프를 제공하는 것이다.The present invention for achieving the above object is to press the fuel introduced into the barrel through the suction port by the plunger which slides in the barrel and rises to inject the fuel in the barrel to the fuel injection valve when the pressure is more than the set pressure In the fuel injection pump, the plunger is formed with a vertical groove communicating with the upper surface on the outer circumferential surface, the injection hole formed by the control helix is formed on the outer circumferential surface to communicate with the vertical groove, and is located above the control helix It is to provide a multi-stage injection fuel injection pump in communication with the vertical groove and an additional injection hole is formed on the outer circumferential surface so as to be spaced apart from the upper surface by a predetermined interval.

여기서, 상기 추가 분사용 홀은 플런저의 상부면과 평행하도록 플런저의 외주면에 형성될 수 있다.Here, the additional injection hole may be formed on the outer peripheral surface of the plunger to be parallel to the upper surface of the plunger.

또한, 상기 추가 분사용 홀은 상기 컨트롤 헬릭스와 동일한 피치각을 가지도록 플런저의 외주면에 헬릭스 형태로 형성될 수도 있다.
In addition, the additional injection hole may be formed in a helix shape on the outer peripheral surface of the plunger to have the same pitch angle as the control helix.

이상, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 다단 분사용 연료분사펌프는 플런저의 외주면에 컨트롤 헬릭스의 상부에 위치하며 수직 그루브와 연통되고 상부면과 일정간격 이격되도록 외주면에 추가 분사용 홀을 형성되는 플런저를 구비할 뿐만 아니라, 상기 추가 분사용 홀을 플런저의 상부면과 평행하도록 형성하거나 컨트롤 헬릭스와 동일한 피치각을 가지도록 헬릭스 형태로 형성함으로써 메인 인젝션 이전에 프리 인젝션을 가능하게 하거나 메인 인젝션 이후에 포스트 인젝션을 가능하게 함으로써 연소 시작 온도의 피크-벨류(Peak-value)를 낮게 하여 NOx의 생성을 감소시킬 수 있고, 메인 인젝션 후에 미 연소된 연료를 태워줌으로써 스모크의 발생을 대폭 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라 카본 부착물의 발생을 억제할 수 있도록 하여 연비를 향상시킴과 동시에 유해가스의 배출로 인한 환경오염 현상을 최소화할 수 있도록 하는 효과가 있어 매우 유용한 발명인 것이다.
As described above, the multi-stage injection fuel injection pump according to the present invention is located at the upper portion of the control helix on the outer circumferential surface of the plunger and communicates with the vertical groove and forms an additional injection hole on the outer circumferential surface so as to be spaced apart from the upper surface by a predetermined distance. In addition, the additional injection hole is formed to be parallel to the upper surface of the plunger or in the form of a helix to have the same pitch angle as the control helix to enable pre-injection before the main injection or post after the main injection. By enabling injection, the peak-value of the combustion start temperature can be lowered to reduce NOx production, and the burning of unburned fuel after main injection can drastically reduce the generation of smoke. Improves fuel economy by reducing the occurrence of carbon deposits It is a very useful invention because it has the effect of minimizing the environmental pollution caused by the emission of harmful gases.

도 1은 종래의 연료분사펌프를 설명하기 위한 내부 단면도
도 2는 종래의 연료분사펌프에 적용되는 일반적인 플런저의 구성을 설명하기 위한 도면
도 3은 종래의 연료분사펌프가 연료를 분사하는 과정을 설명하기 위한 도면
도 4는 본 발명에 따른 일실시예에 의한 연료분사펌프를 설명하기 위한 도면
도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예에 의한 연료분사펌프를 설명하기 위한 도면
도 6은 본 발명에 따른 일실시예에 의한 다단 분사용 연료펌프의 작동과정을 설명하기 위한 도면
도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예에 의한 다단 분사용 연료펌프의 작동과정을 설명하기 위한 도면1 is an internal cross-sectional view illustrating a conventional fuel injection pump.
2 is a view for explaining the configuration of a common plunger applied to a conventional fuel injection pump
3 is a view for explaining a process of injecting fuel in the conventional fuel injection pump
4 is a view for explaining a fuel injection pump according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a fuel injection pump according to another embodiment according to the present invention.
6 is a view for explaining the operation of the multistage injection fuel pump according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining the operation of the fuel pump for multistage injection according to another embodiment according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략하는 바이며, 설명의 편의를 위해서 종래의 연료분사펌프와 동일 유사한 부분에 있어서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 본 발명은 흡입포트가 형성된 배럴 내부에 플런저가 슬라이딩 가능하도록 설치되어 상기 흡입포트를 통해 유입되는 연료가 상기 플런저가 상승됨에 따라 가압되어 일정 압력이상으로 가압되었을 시 배럴 내부에 유입된 연료가 연료분사밸브로 분사되는 연료분사펌프를 대상으로 한다.In describing the embodiments of the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. The same reference numerals are given to the same parts as those of the injection pump, and the present invention is installed so that the plunger is slidable inside the barrel in which the suction port is formed, and the fuel flowing through the suction port is pressurized as the plunger is raised and fixed. Fuel injection pump in which the fuel injected into the barrel is injected into the fuel injection valve when pressurized above the pressure.

도 4는 본 발명에 따른 일실시예에 의한 연료분사펌프를 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예에 의한 연료분사펌프를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining a fuel injection pump according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a view for explaining a fuel injection pump according to another embodiment according to the present invention.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 연료분사펌프의 플런저(12)는 외주면 상부에 상기 플런저(12)의 상부면과 연통되는 수직 그루브(120)가 형성되며, 상기 수직 그루브(120)와 연통되도록 외주면 상부에는 컨트롤 헬릭스(Control Helics : 121)에 의해 형성된 분사용 홀(122)이 형성되고, 상기 컨트롤 헬릭스 (12)상부에 위치하며 상기 수직 그루브(120)와 연통되고 플런저(12)의 상부면과는 일정간격 이격되도록 상기 플런저(12)의 외주면 상부에는 추가 분사용 홀(123)이 형성된다.4 and 5, the plunger 12 of the fuel injection pump according to the present invention has a vertical groove 120 communicating with an upper surface of the plunger 12 on an outer circumferential surface thereof, and the vertical groove 120 Injecting hole 122 formed by the control helix (Control Helics: 121) is formed on the outer circumferential surface so as to be in communication with), is located above the control helix 12 and communicates with the vertical groove 120 and the plunger 12 An additional injection hole 123 is formed in the upper portion of the outer circumferential surface of the plunger 12 so as to be spaced apart from the upper surface of the plunger 12.

여기서, 상기 추가 분사용 홀(123)은 도 4에 도시된 바와 같이 플런저(12)의 상부면과 평행하도록 플런저(12)의 외주면 상부에 형성될 수도 있으며, 상기와 같이 플런저(12)의 상부면과 평행하도록 플런저(12)의 외주면 상부에 형성되는 추가 분사용 홀(123)은 본 발명에 따른 다단 분사용 연료분사펌프에 의해 메인 인젝션(Main injection)이 이루어지기 전에 프리 인젝션(Pre injection)이 이루어질 수 있도록 한다.Here, the additional injection hole 123 may be formed on the outer peripheral surface of the plunger 12 to be parallel to the upper surface of the plunger 12, as shown in Figure 4, the upper portion of the plunger 12 as described above The additional injection hole 123 formed on the outer circumferential surface of the plunger 12 to be parallel to the surface is pre-injected before the main injection is made by the multi-stage injection fuel injection pump according to the present invention. Let this be done.

또한, 상기 추가 분사용 홀(123)은 도 5에 도시된 바와 같이 플런저(12)에 형성된 컨트롤 헬릭스(121)와 동일한 피치각을 가지도록 플런저(12)의 외주면 상부에 헬릭스 형태로 형성될 수도 있으며, 상기와 같이 플런저(12)에 형성된 컨트롤 헬릭스(121)와 동일한 피치각을 가지도록 플런저(12)의 외주면 상부에 헬릭스 형태로 형성된 추가 분사용 홀(123)은 본 발명에 따른 다단 분사용 연료분사펌프가 메인 인젝션을 마친 후 포스트 인젝션(Post injection)이 이루어지도록 한다.
In addition, the additional injection hole 123 may be formed in a helix shape on the outer peripheral surface of the plunger 12 to have the same pitch angle as the control helix 121 formed in the plunger 12, as shown in FIG. As described above, the additional injection hole 123 formed in the helix shape on the outer circumferential surface of the plunger 12 to have the same pitch angle as the control helix 121 formed in the plunger 12 is for multi-stage injection according to the present invention. Post injection is performed after the fuel injection pump has finished main injection.

다시, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 다단 분사용 연료펌프의 작동과정과 작용 효과에 대하여 설명한다.Again, with reference to Figures 4 to 7 will be described the operation and operation of the multistage injection fuel pump according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 일실시예에 의한 다단 분사용 연료펌프의 작동과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예에 의한 다단 분사용 연료펌프의 작동과정을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining the operation of the multi-stage injection fuel pump according to an embodiment of the present invention, Figure 7 is a view for explaining the operation of the multi-stage injection fuel pump according to an embodiment of the present invention. It is for the drawing.

먼저 도 4 및 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 일실시예에 의한 다단 분사용 연료펌프의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.First, the operation of the multistage injection fuel pump according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 6.

도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 플런저(12)가 하사점 위치에 있을 때에는 배럴(11)의 흡입포트(110)가 개방된 상태이므로 연료분사펌프의 저압실(도시되지 않음)로부터 고압실인 배럴(11) 내부로 상기 흡입포트(110)를 통해 연료가 유입된다.4 and 6, when the plunger 12 is in the bottom dead center position, the suction port 110 of the barrel 11 is open, and thus the high pressure chamber is stored from the low pressure chamber (not shown) of the fuel injection pump. Fuel is introduced into the barrel 11 through the suction port 110.

상기와 같이 연료가 유입됨과 동시에 플런저(12)의 상승 행정이 이루어져 상기 플런저(12)의 외주면에 의해 흡입포트(110)가 폐쇄되면 이때부터 배럴(11) 내부로 유입된 연료가 가압되며 상기와 같이 플런저(12)가 지속적으로 상승됨에 따라 배럴(11) 내부의 연료는 지속적으로 가압되어 압력(일반적으로 800bar에서 2000bar까지)이 상승된다.As the fuel flows in as described above and the up stroke of the plunger 12 is made and the suction port 110 is closed by the outer circumferential surface of the plunger 12, the fuel introduced into the barrel 11 is pressurized from this time. Likewise, as the plunger 12 is continuously raised, the fuel in the barrel 11 is continuously pressurized to increase the pressure (generally from 800 bar to 2000 bar).

상기와 같이 플런저(12)에 의해 배럴(11) 내부의 연료가 가압되어 설정된 압력(일반적으로 100bar) 이상이 되면, 상기 플런저(12)에 의해 가압된 연료가 연료분사밸브(도시되지 않음)로 연료를 분사하게 되며, 상기 플런저(12)가 더 상승되어 추가 분사용 홀(123)이 배럴(11)의 흡입포트(110)와 연통되기 전까지는 지속적으로 연료분사가 이루어진다. 즉 플런저(12)가 상승되어 연료가 설정된 압력까지 가압되어 연료가 분사되는 시점부터 플런저(12)의 추가 분사용 홀(123)이 배럴(11)의 흡입포트(110)와 연통되는 시점(A)에서는 프리 인젝션(Pre injection)이 이루어지게 된다.As described above, when the fuel in the barrel 11 is pressurized by the plunger 12 to reach a predetermined pressure (generally 100 bar), the fuel pressurized by the plunger 12 is transferred to a fuel injection valve (not shown). The fuel is injected, and the fuel is continuously injected until the plunger 12 is further raised so that the additional injection hole 123 communicates with the suction port 110 of the barrel 11. That is, when the plunger 12 is raised and the fuel is pressurized to the set pressure and the fuel is injected, the time when the additional injection hole 123 of the plunger 12 communicates with the suction port 110 of the barrel 11. ), Pre injection is performed.

상기와 같이 프리 인젝션이 이루어지다가 상기 플런저(12)가 더 상승되어 상기 플런저(12)의 추가 분사용 홀(123)이 배럴(11)의 흡입포트(110)와 연통되는 시점부터 배럴(11)의 흡입포트(110)가 다시 플런저(12)에 의해 폐쇄되는 시점(B)까지는, 상기 추가 분사용 홀(123)이 플런저(12)의 상부면과 연통된 수직 그루브(120)와 연통되어 있으므로 배럴(11) 내부의 압력이 급격히 감압되어 프리 인젝션을 종료하게 된다.Since the pre-injection is performed as described above, the plunger 12 is further raised so that the additional injection hole 123 of the plunger 12 communicates with the suction port 110 of the barrel 11. Since the additional injection hole 123 is in communication with the vertical groove 120 communicating with the upper surface of the plunger 12 until the suction port 110 of the plunger 12 is closed again by the plunger 12. The pressure inside the barrel 11 is suddenly reduced in pressure to end the pre-injection.

상기와 같이 프리 인젝션이 종료된 후 플런저(12)가 더 상승되어 상기 플런저(12)에 의해 배럴(11)의 흡입포트(110)가 다시 폐쇄되면 상승되는 플런저(12)에 의해 배럴(11) 내부의 연료가 다시 가압되어 메인 인젝션이 이루어지며, 상기 메인 인젝션은 플런저(12)에 의해 배럴(11)의 흡입포트(110)가 다시 폐쇄되는 시점부터 플런저(12)가 더욱 상승하여 컨트롤 헬릭스(121)에 의해 형성된 분사용 홀(122)이 배럴(11)의 흡입포트(110)와 연통되는 시점(C)까지 이루어지게 되며, 상기 컨트롤 헬릭스(121)에 의해 형성된 분사용 홀(122)이 배럴(11)의 흡입포트(110)가 연통되면 상기 컨트롤 헬릭스(121)에 의해 형성된 분사용 홀(122)이 플런저(12)의 상부면과 연통된 수직 그루브(120)와 연통되어 있으므로 배럴(11) 내부의 압력이 급격히 감압되어 메인 인젝션을 종료하게 됨으로써 연료분사가 종료되는 것이다.As described above, after the pre-injection is finished, the plunger 12 is further raised to close the suction port 110 of the barrel 11 by the plunger 12. The internal fuel is pressurized again to form a main injection, and the main injection is performed by the plunger 12 further rising from the time when the suction port 110 of the barrel 11 is closed again by the plunger 12 to control the helix ( The injection hole 122 formed by the 121 is made up to a point C in communication with the suction port 110 of the barrel 11, the injection hole 122 formed by the control helix 121 is When the suction port 110 of the barrel 11 communicates with each other, the injection hole 122 formed by the control helix 121 communicates with the vertical groove 120 communicating with the upper surface of the plunger 12. 11) The internal pressure is rapidly reduced and the main injection is terminated. Injection is complete.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 일실시예에 의한 다단 분사용 연료분사펌프는 플런저(12)의 외주면에 플런저(12)의 상부면과 평행하되 수직 그루브(120)와는 연통되고 플런저(12)의 상부면과는 일정간격 이격되는 추가 분사용 홀(123)을 더 형성함으로써 메인 인젝션 이전에 프리 인젝션을 이루어지도록 하여 메인 인젝션의 점화 환경을 향상시켜 연소 시작 온도의 피크-벨류(Peak-value)를 낮게 하여 NOx의 생성을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 연소 성능의 향상을 도모할 수 있도록 한다.
Fuel injection pump for multi-stage injection according to an embodiment according to the present invention as described above is parallel to the upper surface of the plunger 12 on the outer circumferential surface of the plunger 12 but in communication with the vertical groove 120 and of the plunger 12 Further injection holes 123 spaced apart from the upper surface are formed to allow pre-injection before the main injection, thereby improving the ignition environment of the main injection, thereby improving the peak value of the combustion start temperature. By lowering it, it is possible not only to reduce the generation of NOx but also to improve the combustion performance.

다음으로 도 5 및 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 다른 실시예에 의한 다단 분사용 연료펌프의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.Next, the operation of the multistage injection fuel pump according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 7.

도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 플런저가 하사점 위치에 있을 때에는 배럴의 흡입포트가 개방된 상태이므로 연료분사펌프의 저압실(도시되지 않음)로부터 고압실인 배럴(11) 내부로 상기 흡입포트(110)를 통해 연료가 유입된다.As shown in FIGS. 5 and 7, when the plunger is in the bottom dead center position, the suction port of the barrel is open, and thus the suction port is introduced from the low pressure chamber (not shown) of the fuel injection pump into the barrel 11 of the high pressure chamber. Fuel is introduced through 110.

상기와 같이 연료가 유입됨과 동시에 플런저(12)의 상승 행정이 이루어져 상기 플런저(12)의 외주면에 의해 흡입포트(110)가 폐쇄되면 이때부터 배럴(11) 내부로 유입된 연료가 가압되며 상기와 같이 플런저(12)가 지속적으로 상승됨에 따라 배럴(11) 내부의 연료는 지속적으로 가압되어 압력(일반적으로 800bar에서 2000bar까지)이 상승된다.As the fuel flows in as described above and the up stroke of the plunger 12 is made and the suction port 110 is closed by the outer circumferential surface of the plunger 12, the fuel introduced into the barrel 11 is pressurized from this time. Likewise, as the plunger 12 is continuously raised, the fuel in the barrel 11 is continuously pressurized to increase the pressure (generally from 800 bar to 2000 bar).

상기와 같이 플런저(12)에 의해 배럴(11) 내부의 연료가 가압되어 설정된 압력(일반적으로 100bar) 이상이 되면, 상기 플런저(12)에 의해 가압된 연료가 연료분사밸브(도시되지 않음)로 연료를 분사하게 되며, 상기 플런저(12)가 더 상승되어 추가 분사용 홀(123)이 배럴(11)의 흡입포트(110)와 연통되기 전까지는 지속적으로 연료분사가 이루어진다. 즉 플런저(12)가 상승되어 연료가 설정된 압력까지 가압되어 연료가 분사되는 시점부터 플런저(12)의 추가 분사용 홀(123)이 배럴(11)의 흡입포트(110)와 연통되는 시점(A)에서는 메인 인젝션(Pre injection)이 이루어지게 된다.As described above, when the fuel in the barrel 11 is pressurized by the plunger 12 to reach a predetermined pressure (generally 100 bar), the fuel pressurized by the plunger 12 is transferred to a fuel injection valve (not shown). The fuel is injected, and the fuel is continuously injected until the plunger 12 is further raised so that the additional injection hole 123 communicates with the suction port 110 of the barrel 11. That is, when the plunger 12 is raised and the fuel is pressurized to the set pressure and the fuel is injected, the time when the additional injection hole 123 of the plunger 12 communicates with the suction port 110 of the barrel 11. In the main injection (Pre injection) is performed.

상기와 같이 메인 인젝션이 이루어지다가 상기 플런저(12)가 더 상승되어 상기 플런저(12)의 추가 분사용 홀(123)이 배럴(11)의 흡입포트(110)와 연통되는 시점부터 배럴(11)의 흡입포트(110)가 다시 플런저(12)에 의해 폐쇄되는 시점(B)까지는, 상기 추가 분사용 홀(123)이 플런저(12)의 상부면과 연통된 수직 그루브(120)와 연통되어 있으므로 배럴(11) 내부의 압력이 급격히 감압되어 메인 인젝션을 종료하게 된다.The main injection is made as described above, and the plunger 12 is further raised so that the additional injection hole 123 of the plunger 12 communicates with the suction port 110 of the barrel 11 from the barrel 11. Since the additional injection hole 123 is in communication with the vertical groove 120 communicating with the upper surface of the plunger 12 until the suction port 110 of the plunger 12 is closed again by the plunger 12. The pressure inside the barrel 11 is rapidly reduced to terminate the main injection.

상기와 같이 메인 인젝션이 종료된 후 플런저(12)가 더 상승되어 상기 플런저(12)에 의해 배럴(11)의 흡입포트(110)가 다시 폐쇄되면 상승되는 플런저(12)에 의해 배럴(11) 내부의 연료가 다시 가압되어 포스트 인젝션(Post injection)이 이루어지며, 상기 포스트 인젝션은 플런저(12)에 의해 배럴(11)의 흡입포트(110)가 다시 폐쇄되는 시점부터 플런저(12)가 더욱 상승하여 컨트롤 헬릭스(121)에 의해 형성된 분사용 홀(122)이 배럴(11)의 흡입포트(110)와 연통되는 시점(C)까지 이루어지게 되며, 상기 컨트롤 헬릭스(121)에 의해 형성된 분사용 홀(122)이 배럴(11)의 흡입포트(110)가 연통되면 상기 컨트롤 헬릭스(121)에 의해 형성된 분사용 홀(122)이 플런저(12)의 상부면과 연통된 수직 그루브(120)와 연통되어 있으므로 배럴(11) 내부의 압력이 급격히 감압되어 포스트 인젝션을 종료하게 됨으로써 연료분사가 종료되는 것이다.As described above, after the main injection is finished, the plunger 12 is further raised, and the barrel 11 is lifted by the plunger 12 which is raised when the suction port 110 of the barrel 11 is closed by the plunger 12 again. The internal fuel is pressurized again, and a post injection is performed. The post injection is plunger 12 further raised from the time when the suction port 110 of the barrel 11 is closed by the plunger 12 again. The injection hole 122 formed by the control helix 121 is made up to a point C in which the injection hole 122 communicates with the suction port 110 of the barrel 11, and the injection hole formed by the control helix 121. When the suction port 110 of the barrel 11 is in communication with 122, the injection hole 122 formed by the control helix 121 communicates with the vertical groove 120 communicating with the upper surface of the plunger 12. Since the pressure inside the barrel 11 is rapidly reduced, the post injection is finished. It thereby becomes a fuel injection end.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 다른 실시예에 의한 다단 분사용 연료분사펌프는 플런저(12)의 외주면에 상기 컨트롤 헬릭스(121)와 동일한 피치각을 가지도록 헬릭스 형태로 형성되되 수직 그루브(120)와는 연통되는 추가 분사용 홀(123)을 더 형성함으로써 메인 인젝션 이후에 포스트 인젝션을 이루어지도록 하여 메인 인젝션 후에 미 연소된 연료를 태워줌으로써 스모크의 발생을 대폭 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라 카본 부착물의 발생을 억제할 수 있도록 한다.Fuel injection pump for multi-stage injection according to another embodiment according to the present invention as described above is formed in the helix shape to have the same pitch angle as the control helix 121 on the outer peripheral surface of the plunger 12, but the vertical groove 120 By further forming an additional injection hole 123 in communication with the post injection after the main injection to burn the unburned fuel after the main injection can not only significantly reduce the generation of smoke, but also generates carbon deposits It can be suppressed.

즉, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 다단 분사용 연료분사펌프는 플런저(12)의 외주면에 컨트롤 헬릭스(121) 상부에 위치하며 수직 그루브(120)와 연통되고 상부면과 일정간격 이격되도록 외주면에 추가 분사용 홀(123)을 형성되는 플런저(12)를 구비할 뿐만 아니라, 상기 추가 분사용 홀(123)을 플런저(12)의 상부면과 평행하도록 형성하거나 컨트롤 헬릭스(121)와 동일한 피치각을 가지도록 헬릭스 형태로 형성함으로써 메인 인젝션 이전에 프리 인젝션을 가능하게 하거나 메인 인젝션 이후에 포스트 인젝션을 가능하게 함으로써 연소 시작 온도의 피크-벨류(Peak-value)를 낮게 하여 NOx의 생성을 감소시킬 수 있고, 메인 인젝션 후에 미 연소된 연료를 태워줌으로써 스모크의 발생을 대폭 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라 카본 부착물의 발생을 억제할 수 있도록 하여 연비를 향상시킴과 동시에 유해가스의 배출로 인한 환경오염 현상을 최소화할 수 있도록 하는 장점이 있다.
That is, the multi-stage injection fuel injection pump according to the present invention as described above is located on the control helix 121 on the outer circumferential surface of the plunger 12 and communicates with the vertical groove 120 and is spaced apart from the upper surface by a predetermined distance. In addition to having a plunger 12 to form the additional injection hole 123, the additional injection hole 123 is formed to be parallel to the upper surface of the plunger 12 or the same pitch angle as the control helix 121 By forming the helix to have a pre-injection before the main injection or post injection after the main injection, the peak-value of combustion start temperature can be lowered to reduce the generation of NOx. By burning unburned fuel after the main injection, it is possible not only to greatly reduce the generation of smoke but also to suppress the occurrence of carbon deposits. And simultaneously improves fuel economy and has the advantage that allows you to minimize the environmental pollution caused by the emission of harmful gases.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.

(11) : 배럴 (12) : 플런저
(110) : 흡입포트 (120) : 수직 그루브
(121) : 컨트롤 헬릭스 (122) : 분사용 홀
(123) : 추가 분사용 홀(11): Barrel 12: Plunger
110: suction port 120: vertical groove
(121): control helix 122: injection hole
123: additional injection hole

Claims (3)

흡입 포트를 통해 배럴 내부로 유입된 연료를 배럴 내부에서 슬라이딩되어 상승하는 플런저에 의해 가압하여 설정된 압력 이상이 될 시 연료 분사밸브로 배럴 내부의 연료를 분사하는 연료분사펌프에 있어서,
상기 플런저는, 외주면에 상부면과 연통되는 수직 그루브가 형성되며,
상기 수직 그루브와 연통되도록 외주면에는 컨트롤 헬릭스에 의해 형성된 분사용 홀이 형성되고,
상기 컨트롤 헬릭스 상부에 위치하며 상기 수직 그루브와 연통되고 상부면과 이격되도록 외주면에는 추가 분사용 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 다단 분사용 연료분사펌프.
In the fuel injection pump for injecting the fuel in the barrel to the fuel injection valve when the fuel flowed into the barrel through the suction port is pushed by the plunger which slides in the barrel and rises above the set pressure.
The plunger is formed with a vertical groove communicating with the upper surface on the outer peripheral surface,
The injection hole formed by the control helix is formed on the outer circumferential surface to communicate with the vertical groove,
And an additional injection hole is formed on an outer circumferential surface of the control helix so as to be in communication with the vertical groove and spaced apart from the upper surface of the control helix.
제 1 항에 있어서,
상기 추가 분사용 홀은 플런저의 상부면과 평행하도록 플런저의 외주면에 형성되는 것을 특징으로 하는 다단 분사용 연료분사펌프.
The method of claim 1,
The additional injection hole is a multi-stage injection fuel injection pump, characterized in that formed in the outer peripheral surface of the plunger parallel to the upper surface of the plunger.
제 1 항에 있어서,
상기 추가 분사용 홀은 상기 컨트롤 헬릭스와 동일한 피치각을 가지도록 플런저의 외주면에 헬릭스 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 다단 분사용 연료분사펌프.

















The method of claim 1,
The additional injection hole is a multi-stage injection fuel injection pump, characterized in that formed on the outer circumferential surface of the plunger to have the same pitch angle as the control helix.

















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Citations (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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