KR950006881B1 - 내연기관용 연료분사 펌프 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

내연기관용 연료분사 펌프

[도면의 간단한 설명]

제1도는 분배기형의 연료 분사 펌프를 개략 도시한 부분 단면도.

제2도는 배출구멍과 연결구멍의 제1실시예를 가진 제1도내의 연료분사펌프의 양조절 부재의 영역내에 있는 펌프 플런저 외부 표면의 전개도.

제3도는 배출구멍과 연결횡단부면부의 제2실시예를 가진 펌프 플린저 외주표면의 전개도.

제4도는 연결 횡단면부의 제3실시예를 가진 펌프 플런저 외주표면의 전개도.

제5도는 본 발명의 제4실시예로서 제1도의 환형 슬라이드 밸브의 변경예로서 양조절 부재로 설계된 환형 슬라이드 밸브의 단면도.

[발명의 상세한 설명]

본 발명은 특허청구범위의 일반적인 범주에 따른 연료분사 펌프에 관한 것이다. 이러한 연료분사펌프는 독일 연방공화국 공개 공보 제2,522,374호에 설명되어 있는데, 리세스는 펌프 플런저의 외주표면내의 연결 횡단면부로 형성되어 있고, 리세스는 릴리프 채널의 배출구멍으로부터 펌프작용실 측면쪽으로 연장되어 있다. 그중에서도 특히, 사각 리세스는 펌프 플런저의 외주방향으로 서로 다른 폭을 가지도록 제안되었고, 더우기, 그 길이가 그들의 축방향 연장부와 다르게 제안되었다. 이러한 배열로 펌프 플런저의 개방행정중에 구부러진 단면형상은 연결 구멍중의 한 연결구멍을 경유하여 시초로 제한된 릴리프가 된 후에 릴리프 횡단면부가 제2연결 구멍의 도달에 의해 확대되는 방법으로 달성된다. 여기에 구비된 연결 횡단면부에 있어서 연료분사펌프의 다른 속도에서 일어나는 제한작용이 특히 강조된다. 이들 제어 횡단면부는 특히 속도의 함수로서 적절한 연료분사량을 위하여 구비된다. 여기에서는 하나의 연결 횡단면부가 제한 슬롯으로 제조된다.

자연 발화하여 작동하는 내연기관에 있어서, 특히 상기 영역에 있어서 현저한 소위 내연기관의 노킹이 방지되도록 저부하범위, 특히 공전범위에 있어서 연료를 정확한 타이밍으로 연소실내로 도입하고 분무 지속시간을 길게 할 필요가 있다. 긴 분무 지속 시간은 점화지체중에 도입되는 연료양이 너무 커지지 않게 하고 그리하여 많은 양의 연료가 갑자기 연소하지 않게 하는데, 많은양의 연료가 갑자기 연소하는 것은 노킹의 원인이 되는 압력의 급상승을 유도한다. 긴 분무 지속시간을 달성하기 위해서, 많은 제안이 이미 공지되었는데, 이는 공급지속 시간중에 고압하에서 공급되는 연료가 가동벽에 의해 형성된 회유실안으로 도입되는 특징을 가지고 있다. 이러한 수단은 내연기관의 가변 작동범위를 위하여 제어되어야 하기 때문에 상당히 비싸다.

[발명의 개요]

본 발명의 목적은 매우 간단한 방법으로 분사 지속시간을 연장시키는 이점을 갖는 연료분사펌프를 제공하는 것이다. 본 발명의 상기 목적은 실제 배출구멍이 유효하게 되기 전에 그리고 고압 공급 국면의 말기전에 고압하에 공급된 연료중 일부부만 펌프 플런저의 매 행정동안 흘러나가게 하는 연결 횡단면부를 형성하므로써 달성된다. 이것은 저속범위 및 저부하 작동 범위에 필적하는 공전 범위에서 유효하다. 제한된 방식으로 작용하는 상기 연결 횡단면부의 제어효율은 고속 및 저부하 동작쪽으로 감소하기 때문에 충분히 짧은 분무지속시간은 상기 작동범위에서 유용하다. 연료분사펌프는 배출구멍의 영역에서 약간의 변화만이 요구된다.

본 발명의 또 다른 목적 및 장점들은 종속항에 인용된 수단에 의해 달성된다.

본 발명의 네 실시예가 도면에 도시되어 있고 하기 설명에 상세히 설명되어 있다.

[발명의 상세한 설명]

연료분사펌프의 하우징(1)내에서 도시되지 않은 수단에 의해 도시않은 복귀 스프링력에 대항하여 회전운동과 동시에 왕복운동하도록 설치된 펌프 플런저(4)는 펌프 하우징안에 삽입된 원통형 배럴(3)의 펌프 실린더(2)로 작용하는 보어내에서 이동가능하다. 펌프 실린더(2)내에서 펌프 플런저는 그 단부에서 펌프 작용실(6)을 둘러싸여 있고 이 펌프 작용실은 펌프 플런저의 외부 표면내에 배열되고 단부면에서 펌프 작용실(6)안으로 인도하는 세로 요홈(7)과, 하우징(1)내의 원통형 배럴(3)을 통해 연장하는 채널(8)을 경유하여 펌프 플런저가 흡입 행정을 실행 또는 하사중앙 위치를 점유하는 한 연료분사펌프의 내측의 흡입실 (9)로부터 연료가 공급된다. 흡입실(9)은 연료공급 탱크(12)로부터 공급 펌프(11)를 통해 연료가 공급된다. 흡입실(9)내의 압력은 압력 제어 밸브(13)에 의해 속도의 함수로서 공지의 방법으로 제어되고 이 때문에 흡입실내의 압력은 속도증가에 따라 증가한다. 이것은 특히, 속도 종속 흡입실 압력에 의해 작동되는 분사의 개시를 제어하기 위한 분무조절 장치에 적용된다.

펌프 플런저내의 펌프 작용실(6)로부터의 선단은 릴리프 채널(15)로서 동축 블라인드 보어이며 펌프 실리너(2)의 밖으로 돌출된 하부 펌프 플런저에서 가로보어(16)를 경유하여 릴리프실로서 사용되는 펌프 흡입실(9)안으로 인도된다. 가로보어(16)의 배출 구멍(14)은 펌프 플런저와 상호 작용하는 환형 슬라이브 밸브(17)에 의해 제어된다. 더우기, 릴리프 채널(15)로부터 펌프 실린더(2)의 영역내에 놓여 있는 펌프 플런저 부분안으로 분기하는 것은 펌프 플런저의 외부 표면내의 세로 요홈으로 설계된 분배구멍(19)안으로 인도되는 반경방향 보어(18)이다. 여러개의 압력관(20)중의 하나는 릴리프 채널(15)과 반경방향 보어(18)와 분배구멍(19)을 통하여, 펌프 플런저의 공급 행정과 이 공급 행정후의 각각의 경우에 다수의 압력관(20)중 하나가 펌프 작용실(6)에 연결되고, 회전에 의해 채널(8)과 세로 요홈(7) 사이의 연통을 폐쇄한다. 압력관(20) 각각은 체크 밸브(21)를 경유하여 내연기관(도시되지 않음)의 실린더의 개별 연료분사 노즐에 각각 도입되고 공급될 실린더의 수에 따라 펌프 실린더(2)의 외주상에 분배되도록 배열되어 있다. 펌프 플런저의 공급행정중에 연료는 가로 보어(16)의 배출구멍(14)이 환형 슬라이드 밸브(17)에 의해 폐쇄되어 있는 한 릴리프 채널(15)을 경유하여 분사 노즐에 공급된다.

환형 슬라이드 밸브(17)에는 헤드(24)가 상기 슬라이드 밸브의 리세스(25)내에 결합되고 스핀들(26)에 대하여 피봇 회전 가능한 거버너(governor ; 23)를 통하여 속도 거버너(도시하지 않음)에 의한 속도와 부하 작용으로서 펌프 플런저상에서 긴밀하게 변위된다. 이 과정중에 펌프 플런저의 변위방향쪽으로 헤드(24)의 하방이동은 펌프 플런저의 공급 행정중에 가로보어(16)의 배출구멍(14)이 공급 행정의 개시로부터 펌프 플런저의 이른 부분행정에 제어되는 방식으로 개방되게 하며, 이때 펌프 작용실(6)은 해제되고 더이상의 연료가 고압하에서 압력관(20)안으로 공급될 수 없다. 따라서, 상기 방향으로 조절하면 연료 분사량은 감소된다. 환형 슬라이브 밸브(17)의 가장 높은 위치에서, 펌프 플런저의 공급행정중에 배출 구멍(14)은 더 이상 개방되지 않고, 이때문에 펌프 플런저(4)에 의해 공급될 수 있는 전체 연료량이 분사에 이른다. 이 위치는 전부하 위치 또는 내연기관의 시동 작동을 위하여 공급될 과잉의 연료량 위치에 해당된다. 나중에 설명한 경우에 있어서, 즉 전부하량에 따른 위치는 전부하 위치보다 약간 낮다.

펌프 플런저의 외부 표면이 가로보어(16)의 배출구멍(14)과 함께 제2도에 전개도로 도시되어 있다. 제1도에서 도면에 나타나기 어려웠던 부분이 여기에 명확히 도시되어 있다. 하나의 배출구멍(14)이 펌프 플런저의 외부표면내의 리세스로서 형성된 사각의 제1연결 횡단면부(27)와 연결되어 있다. 여기서, 제1연결 횡단면부는 높이(a) 보다 큰 폭(A)을 가진다. 더우기, 이 사각 횡단면부(27)는 펌프 작용실(6)쪽으로 연장되고 펌프 작용실쪽에 환형 슬라이브 밸브(17)의 제어 에지(29)에 평행하게 놓인 곧은 경계에지(28)를 가진다. 이 실시예에 있어서, 상기 제어에서는 환형 슬라이드 밸브의 단부면에 의해 형성되어 있고 펌프 플런저의 축선에 관하여 반경방향 평면내에 놓여있다. 가로 보어의 다른 배출구멍(14′)은 동일하게 펌프 작용실(6)쪽으로 연장된 제2연결 횡단면부(31)에 연결되어 있고 사각형의 형상을 가진다. 이 경우에 있어서, 외주방향으로 놓인 폭(B)은 제1연결 횡단면부(27)의 폭(A)과 달리 매우 좁은 형태로 되어 있다. 제2연결 횡단면부(31)의 펌프 작용실 방향에 있는 세로 연장부(b)는 제1연결 횡단면부(27)의 세로 연장부(a)보다 크다. 따라서 제2연결 횡단면부(31)를 형성하는 리세스는 제1연결 횡단면부(27)를 지나서 더 연장되어 있고, 그 크기는 제한 부재로서 설계되어 있다.

여기서, 제한효과는 작은 폭(B) 또는 제2연결 횡단면부(31)를 형성하는 리세스의 작은 깊이에 의해 달성될 수 있다. 상기에 설명된 치수에 따른 펌프 플런저의 공급 행정중에 제2연결 횡단면부(31)는 b와 a사이의 차이인 누설거리(h1) 만큼 제1연결 횡단면부(27)에 앞서서 흡입실(9)에 연통된다. 이와 같이 형성된 누설거리(h1)를 통하여 공급된 연료중 부분적인 양이 제1연결 횡단면부(27)를 통하여 펌프 작용실(6)의 최종 릴리프 이전에 흘러나갈 수 있고, 이 때문에 공급된 연료량보다 적은 연료량이 분사하게 된다. 따라서, 낮은 분사량과 펌프 플런저의 연장된 공급 지속 시간은 일정한 안료랑을 도입하기 위하여 필요하다. 이것은 거버너에 의한 환형 슬라이드 밸브(17)의 세팅에 의해 달성된다.

제3도의 설계에 있어서, 제2연결 횡단면부(31′)는 제1연결 횡단면부(27)와 통합 즉, 제2도의 실시예와 동일한 형상의 연결 횡단면부(27′)에 통합되어 있고, 제2도에서 누설거리(h1) 만큼 축방향으로 더 연장된 제2연결 횡단면부(31)의 부분이 경계에지(28)와 이웃하도록 배치되어 있다.

제4도의 제3실시예에 있어서, 펌프 플런저에는 배출구멍(14)의 영역내의 외부 표면내에 형성된 환형 요홈(33)이 구비되어 있다. 제1연결 횡단면부(27″)와 제2연결 횡단면부(31″)는 제2도와 유사하게 상기 환형 요홈(33)으로부터 분기되어 있다. 이들 횡단면부의 크기는 제2도 실시예와 대응한다.

연결 횡단면부를 펌프 플런저의 외부표면상에 설치하는 대신에, 제5도에 도시된 바와 같이 환형 슬라이드밸브(17′)내에도 형성할 수 있다. 이 설계는 펌프 플런저가 제4도에 구비된 바와 같은 환형 요홈(33)을 구비할 것을 요구한다. 가로 보어(16)의 배출구멍(14)은 상기 환형 요홈과 연통되어 있다. 제1연결 횡단면부(27″)와 제2연결 횡단면부(31″)가 환형 슬라이드 밸브(17′)의 내주면에 형성된다. 이들 연결 횡단면부는 환형 슬라이드 밸브의 단부면(29′)으로부터 예컨대 연마에 의해 형성되는 요홈으로 만들어진다. 그러므로, 직경 방향으로 대향하는 두개의 제1요홈(34)이 예컨대 밀링커터로 한번에 제작되어 구비되고, 이에 대하여 90도 변위하여 제2요홈(35)이 밀링 가공된다. 이 배열에 있어서, 제1요홈들은 제2도와 유사하게 제2도의 제1연결 횡단면부(27)의 폭 A인 폭을 함께 가지며, 제2요홈(35)들은 제2도의 제2연결 횡단면부(31)이 폭 B에 대응하는 폭 B′을 함께 가진다. 요홈들의 깊이는 누설길이(h1)만큼 차이나며 이에 따라 제2연결 횡단면부(31″)가 제1요홈(34)보다 먼저 펌프 플런저상의 환형 요홈과 연통된다. 작동 모드는 제2도 내지 제4도를 참조한 설명과 유사하다.

제2도의 실시예와 비교하여 제3도, 제4도 및 제5도의 실시예는 펌프 플런저상에 오직 하나의 배출구멍(14)을 가진 연료분사 펌프가 사용될 수 있다는 장점이 있다. 이것은 특히 독일연방공화국 공개공보 제3, 424, 883호와 같이 두개의 릴리프 채널이 펌프 플런저상의 환형 슬라이드 밸브의 영역내에 오직 하나의 배출구멍이 구비될 때 발생한다. 제4실시예는 펌프 플런저에서 대칭적인 압력 분배가 될 수 있는 장점이 있고, 이 때문에 고압이 적용될 때 슬라이브 밸브는 힘이 평형이 되는 방식으로 펌프 플런저상에서 변위될 수 있다.

상기 실시예와 비교하여, 제5도의 설계는 플런저 커트연산에 의해 제조될 수 있으나 연결 횡단면부가 부식되지 않는 장점을 가진다. 더우기, 펌프 플런저에서 대칭적인 힘의 분배가 달성될 수 있다.

Claims (4)

1. 릴리프실로서 사용되는 흡입실(9)과 ; 펌프 실린더(2)와 ; 복수의 분사 위치로 연료를 공급하기 위해 외부 표면을 갖고 상기 펌프 실린더내에서 변위 가능하며 상기 펌프 실린더 내에서 펌프 작용실(6)을 한정하고 있는 펌프 플런저(4)와 ; 상기 펌프 플런저에 의해 공급되는 연료 분사량을 제어하기 위한 수단으로 이루어져 있고, 상기 연료 분사량 제어 수단은 상기 펌프 플런저내에 배치되어 상기 펌프 작용실(6)과 상기흡입실(9)을 연통하게 하는 릴리프 채널(15), 상기 릴리프 채널과 상기 흡입실을 연통하게 하기 위해 펌프 플런저의 상기 외부 표면상에 배치된 배출 구멍(14), 서로 상이한 형상을 가지며 상기 흡입실과 상기 배출구멍을 연통시키기 위한 적어도 두개의 연결 횡단면부(27, 31), 상기 펌프 플런저의 외부 표면을 따라 변위 가능하며 상기 펌프 플런저의 공급 행정 동안에 상기 적어도 두개의 연결 횡단면부를 통해 연료의 흐름을 제어하기 위한 제어 에지(29)를 가지고 있는 슬라이드 밸브(17), 및 요구되는 연료 분사량에 따라 상기 슬라이드 밸브(17)를 변위시키는 거버너(23)를 포함하고 있는 내연기관용 연료분사 펌프에 있어서, 상기 적어도 두개의 연결 횡단면부중 한 연결 횡단면부(31)는 제한부재로서 작용하는 감소된 단면을 가지며, 상기 펌프 플런저(4)의 공급 행정중 제한부재로서 작용하지 않는 더 큰 단면을 가진 다른 연결 횡단면부(27)가 흡입실과 연통하기 전에 먼저 상기 흡입실(9)과 연통하며, 상기 적어도 두개의 연결 횡단면부(27, 31)의 각각은 사각형상이며 상기 슬라이드 밸브(17)의 상기 제어 에지(29)에 평행하게 연장하는 경계에지(28)를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료분사펌프.
2. 제1항에 있어서, 상기 배출구멍(14)은 펌프 플런저의 상기 외부 표면상에 있는 환형 요홈(33)과 연통하며, 두 연결 횡단면부(31″, 27″)는 펌프 플런지 외주상의 리세스로서 상기 환형 요홈으로부터 연장하며, 좁은 세로 요홈의 형상을 가진 하나의 연결 횡단면부(31″)는 상기 펌프 플런저의 공급 이동 방향으로 다른 연결 횡단면부(27″)를 지나서 더 연장하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료분사펌프.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나의 연결 횡단면부(31′)는 상기 펌프 플런저의 공급 방향으로 다른 연결 횡단면부(27′)를 지나서 연장된 제한 세로 요홈으로서 다른 연결 횡단면부(27′)상에 일체식으로 형성된 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료분사펌프.
4. 제1항에 있어서, 상기 배출구멍(14)은 펌프 플런저의 상기 외부표면상에 있는 환형 요홈(33)과 연통하며, 상기 연결 횡단면부중 하나로서 작용하는 적어도 하나의 좁은 제한 새로 요홈(35)이 환형 슬라이드 밸브(17′)의 내주면상에 있는 단부면(29′)으로부터 상기 펌프 플런저의 변위방향으로 연장하며, 이 세로 요홈(35)은 다른 연결 횡단면부로서 작용하고 마찬가지로 상기 환형 슬라이드 밸브(17′)의 내부면상에 있는 단부면(29′)으로부터 연장하는 비제한 요홈(34)을 지나서 상기 펌프 플런저의 변위 방향쪽으로 누설거리 (h1)의 행정량만큼 더 연장하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료분사펌프.

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