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KR20060054347A - 엔진용 연료 분사 장치 - Google Patents

엔진용 연료 분사 장치 Download PDF

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KR20060054347A
KR20060054347A KR1020067001701A KR20067001701A KR20060054347A KR 20060054347 A KR20060054347 A KR 20060054347A KR 1020067001701 A KR1020067001701 A KR 1020067001701A KR 20067001701 A KR20067001701 A KR 20067001701A KR 20060054347 A KR20060054347 A KR 20060054347A
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KR
South Korea
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valve element
valve
fuel
fluid connection
pressure
Prior art date
Application number
KR1020067001701A
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English (en)
Inventor
페터 뵐란트
고데하르트 넨트비히
미하엘 바우어
Original Assignee
로베르트 보쉬 게엠베하
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Publication date
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Abstract

본 발명은 엔진용 연료 분사 장치(20)에 관한 것이다. 연료 분사 장치는 하우징(30), 제1 밸브 요소(34) 및 적어도 하나의 제2 밸브 요소(36)를 포함하며, 제1 밸브 요소는 폐쇄 방향으로 작용하는 제1 유압 제어면(73)을, 제2 밸브 요소는 폐쇄 방향으로 작용하는 제2 유압 제어면(75)을 포함한다. 각각의 밸브 요소들(34, 36)에는 고유의 유압 제어 챔버(72, 74)가 할당되며, 이는 공통의 고압 연결부(24)에 연결될 수 있고, 각각 하나의 유압 제어면들(73, 75)에 의해 제한된다. 제어 챔버들(72, 74) 사이에 하나의 유체 연결부(68b)가 제공된다. 상기 유체 연결부(68b)를 차단할 수 있는 밸브 장치(77)를 연료 분사 장치가 포함하는 것이 제시된다.
밸브 장치, 밸브 본체, 유체 연결부, 관통 보어, 벨브 에지

Description

엔진용 연료 분사 장치{FUEL INJECTION DEVICE FOR A COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 엔진용 연료 분사 장치에 관한 것이며, 연료 분사 장치는 하우징, 제1 밸브 요소 및 적어도 하나의 제2 밸브 요소를 포함하며, 제1 밸브 요소는 폐쇄 방향으로 작용하는 제1 유압 제어면을, 제2 밸브 요소는 폐쇄 방향으로 작용하는 제2 유압 제어면을 포함한다. 각각의 밸브 요소들에는 고유의 유압 제어 챔버가 할당되며, 이는 공통의 고압 연결부에 연결될 수 있고, 적어도 영역별로 각각의 유압 제어면들에 의해 제한된다. 제어 챔버들 사이에 유체 연결부가 제공된다.
이와 같은 연료 분사 장치는 독일 특허 제101 22 241호에 공지되어 있다. 연료 분사 장치는 연료가 직접 분사되는 엔진에서 사용된다. 이와 같은 유형의 엔진의 경우, 고압 하의 연료를 각각의 연소실로 분사하는 고유의 연료 분사 장치가 각각의 연소실에 할당된다.
특히 디젤 엔진의 경우 배출을 감소시키고 엔진의 효율을 높이기 위해, 연료를 가능한 한 미세하게 분무시켜 엔진의 연소실로 분사하는 것이 바람직하다. 이런 목적을 이루기 위해, 예컨대 연료를 연료 분사 장치에 공급하는 분사압이 비교적 높을 수 있다.
비교적 많은 배출 채널들이 제공되면, 분사 시간이 짧아지지 않고서도 적은 양을 분사할 수 있도록, 연료압이 분명 감소되어야 한다. 그러나 이는 연료의 분무를 악화시킬 수 있으므로, 각각의 특정 배출 채널들이 할당된 복수의 밸브 요소들을 포함하는 연료 분사 장치가 대신에 제안된다. 단지 적은 연료가 분사되어야 하면, 단 하나의 밸브 요소가 개방되므로, 연료는 적은 수의 배출 채널들에 의해 연소실로 분사된다. 압력이 높을 때에도, 매우 적은 양이 양호한 분무로 연소실로 삽입될 수 있다.
공지된 장치의 경우, 2개의 밸브 요소들이 행정 제어된다. 각각의 밸브 요소들에는 폐쇄 방향으로 작용하는 유압 제어면과 개방 방향으로 작용하는 유압 압력면이 할당된다. 밸브 요소가 개방되면, 제어면에 인가된 압력이 하강한다.
본 발명의 과제는 서두에 언급한 유형의 연료 분사 장치를, 엔진의 모든 부하 영역 내에서 연료를 최적으로 분사하도록 구성하는 것이다.
상기 과제는 서두에 언급한 유형의 연료 분사 장치의 경우, 유체 연결부를 차단할 수 있는 밸브 장치를 상기 분사 장치가 포함함으로써 해결된다.
유체 연결부가 차단될 수 있음으로써, 밸브 요소는 다른 밸브 요소로부터 유압적으로 분리될 수 있다. 이는 무엇보다도, 두번 째로 개방되고 압력 상승이 적을 때에도 다시 폐쇄되는 밸브 요소가 너무 일찍 폐쇄되고 분사의 종료 시 분사압 경로가 불리하게 평평해지는 것을 방지한다. 이는 연료를 연소실 내에 계량 공급할 때의 정확도를 감소시키며, 특히 완전 부하 시에 필요한 연료량의 유입을 어렵게 한다.
본 발명의 바람직한 실시예는 종속항들에 기재된다.
우선, 적어도 2개의 밸브 요소들이 동축으로 배치되고, 내부 밸브 요소에 할당된 제어 챔버와 유체 연결부가 외부 밸브 요소의 단부 섹션 내에 형성되며, 밸브 장치가 핀형, 바람직하게는 원추형 밸브 본체를 내부 밸브 요소에 포함하는 것이 제시된다. 밸브 본체는 내부 밸브 요소의 개방된 단부 위치에서, 내부 제어 챔버로의 유체 연결부의 입구를 적어도 거의 폐쇄한다. 이와 같은 연료 분사 장치는 컴팩트하게 구성되며 신뢰성이 있다. 또한 내부 밸브 요소가 개방될 때, 그 유효 제어면이 감소하며 이는 너무 이른 폐쇄를 방지하는데 도움이 된다.
이 경우 내부 밸브 요소의 유압 제어면이 전체적으로 원추형이고 이로써 밸브 장치의 밸브 본체를 형성할 때 특히 바람직하다. 이는 제조를 단순화한다.
외부 밸브 요소의 단부 섹션이 별도의 원통형 부품을 포함할 때 제조가 간단해지며, 상기 부품 내에 스텝형 중심 설정 관통 보어가 제공된다.
선택적으로, 유체 연결부가 대략 반경 방향으로 연장되고 밸브 장치가 슬라이딩 밸브의 밸브 요소에 밸브 에지를 포함하는 것이 고려될 수도 있으며, 밸브 에지는 밸브 요소의 개방된 위치에서 유체 연결부의 입구를 적어도 거의 폐쇄한다. 이는 적은 제조 공차를 가능하게 한다.
또한 유체 연결부가 유동 스로틀을 포함하는 것이 고려될 수도 있다. 이 경우 하나의 제어 챔버 내의 압력 경로의 유압 커플링은 다른 제어 챔버 내의 압력 경로에 의해 매우 정확하게 조정될 수 있다.
밸브 요소가, 폐쇄 과정의 적어도 시작 시에 다른 밸브 요소에 접하는 캐리어 섹션을 포함함으로써, 특정 작동 상황일 때 공통의 폐쇄가 보장된다. 이는 배출에 적합한 분사 밸브 특성의 형성을 요구한다.
특히 내부 밸브 요소가 개방된 그 최종 위치, 즉 유체 연결부를 폐쇄하는 최종 위치에 오기 전에 외부 밸브 요소에 할당된 제어 챔버 내의 압력이 다시 상승할 때, 외부 밸브 요소 전에 내부 밸브 요소를 폐쇄하도록 제어면의 크기가 설정되는 것이 바람직하며, 또한 밸브 장치가 폐쇄되고 외부 밸브 요소에 할당된 제어 챔버 내의 압력이 최대일 때 내부 밸브 요소의 유효 제어면에 작용하는 유압력이, 외부 밸브 요소가 그 폐쇄 위치에 오자마자 내부 밸브 요소를 폐쇄 방향으로 이동시키기에 충분하도록 제어면의 크기가 설정되는 것이 바람직하다. 이 경우 부분 부하일 때 2개의 밸브 요소들의 점차적인 개폐가 구현될 수 있는 반면, 완전 부하의 경우 점차적인 개방은 가능하지만 이와 동시에 밸브 요소가 거의 동시에 폐쇄될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 특히 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조로 더 자세히 설명된다.
도1은 복수의 연료 분사 장치를 갖는 엔진의 연료 시스템의 개략적 도면이다.
도2는 도1의 연료 분사 장치들 중 하나의 부분 단면도이다.
도3은 도2의 연료 분사 장치의 III의 상세도이다.
도4는 제1 작동 상태에 있는, 도2의 연료 분사 장치의 IV의 상세도이다.
도5는 제2 작동 상태에 있는, 도4와 유사한 도면이다.
도6은 엔진의 부분 부하 시에 온오프 밸브의 스위칭 위치 및 2개의 밸브 요소의 행정들이 시간에 대해 도시된 그래프이다.
도7은 완전 부하일 때의, 도6과 유사한 그래프이다.
도8은 도1 내지 도5에 도시된 연료 분사 장치의 제어 시간에 대해, 송출된 연료량이 도시된 그래프이다.
도9는 연료 분사 장치의 변형된 실시예의, 도3과 유사한 도면이다.
도10은 연료 분사 장치의 재차 변형된 실시예의, 도3과 유사한 도면이다.
도1에는 연료 시스템(10)이 전체적으로 도시된다. 이는 상세하게 도시되지 않은 엔진에 속한다. 연료 시스템(10)은 연료 탱크(12)를 포함하며, 전기 연료 펌프(14)는 상기 탱크로부터 고압 연료 펌프(16)로 연료를 공급한다. 고압 연료 펌프는 연료를 매우 높은 압력으로 압축해서, 계속해서 연료 저장 라인(18)("레일")으로 공급한다.
연료 저장 라인(18)에는 복수의 연료 분사 장치(20)가 연결된다. 연료 분사 장치는 연료 분사 장치에 각각 할당된 연소실(22) 내로 연료를 직접 분사한다. 연료 분사 장치들(20)은 각각의 고압 연결부(24)에 의해서 연료 저장 라인(18)에 연결된다. 저압 연결부(26)에 의해 연료 분사 장치들(20)이 연료 탱크(12)에 연결된다. 연료 분사 장치들(20)의 작동은 제어 및 조절 장치(28)에 의해 제어 또는 조절된다.
연료 분사 장치들(20)의 정확한 구성은 특히 도2 내지 도5를 참조하여 설명된다.
다부재의 하우징(30)에는 종방향으로 연장된 리세스(32)가 제공된다. 리세스에는 서로 동축인 2개의 밸브 요소들(34, 36)이 배치된다. 외부 밸브 요소(36)는 그 종방향 연장의 절반 높이에, 환형 원추형 숄더로 형성되고 개방 방향으로 작용하는 유압 압력면(38a)을 갖는다. 리세스(32)는 상기 영역에, 환형 확장부로서 형성된 압력 챔버(40)를 갖는다. 압력 챔버는 고압 채널(42)에 의해 고압 연결부(24)에 연결된다. 도2의 하단의 영역에서, 외부 밸브 요소(36)에는, 원추형 숄더로 형성되며 개방 방향으로 작용하는 제2 압력면(38b)이 제공된다(도3과 비교).
압력 챔버(40)로부터 압력면(38b)까지 링 챔버(44)가 연장된다. 압력면(38b)의 흐름 하류측으로, 외부 밸브 요소(36)에 밀봉 에지(46)가 형성되고 밀봉 에지는 밸브 요소(36)가 폐쇄될 때 리세스(32)의 원추형 하우징면(48)에 접한다. 재차 밀봉 에지(46)의 흐름 하류측으로부터 하우징(30)은, 원주 방향으로 분포되어 배치된 복수의 연료-배출 채널들(50)에 의해 관통된다.
내부 밸브 요소(34)는 2개의 가이드 섹션(52a, 52b)을 포함하며, 가이드 섹션에 의해 내부 밸브 요소가 외부 밸브 요소(36)에서 안내된다. 도2 및 도3에서, 내부 밸브 요소(34)의 하단에는 원추형 숄더로서 형성되고 개방 방향으로 작용하는 제1 압력면(54a)이 형성된다. 제1 압력면으로부터 흐름 하류측으로 밀봉 에지(56)가 있으며, 밀봉 에지는 내부 밸브 요소(34)가 폐쇄될 때 마찬가지로 원추형 하우징면(48)에 접한다. 내부 밸브 요소(34)의 첨두는 밸브 요소(34)의 개방 방향으로 작용하는 추가의 압력면(54b)을 형성한다. 내부 밸브 요소(34)에는 고유의 연료-배출 채널들(58)이 할당되며, 이들은 마찬가지로 하우징(30)의 원주에 걸쳐 분포되어 배치된다.
외부 밸브 요소(36)는 별도의 중간 섹션(60) 및 별도의 슬리브형 단부 캡(62)을 포함한다. 중간 섹션(60)은 반경 방향으로 연장된 칼라(64)를 포함하며, 칼라에는 압축 스프링(66)이 지지된다. 압축 스프링(66)은 외부 밸브 요소(36)에 폐쇄 방향으로 작용한다. 단부 캡(62)은 측벽(62a)과 커버(62b)를 갖는 원통형 부품으로서 형성되며, 커버 내에는 스텝형 중심 설정 관통 보어(68)가 형성된다. 도2, 도4 및 도5에서, 비교적 큰 직경을 갖는 관통 보어의 하부 영역에는 내부 밸브 요소(34)의 단부 피스톤(70)이 활주되어 안내된다.
관통 보어(68)의 영역(68b)은 비교적 작은 직경을 가지며, 내부 밸브 요소(34)의 단부 피스톤(70)과 외부 밸브 요소(36)의 단부 캡(62) 사이에 형성된 유압 제어 챔버(72)를 단부 캡(62)과 하우징(30) 사이에 형성된 유압 제어 챔버(74)에 연결하므로, 이하에서는 연결 채널(68b)로 표현된다. 제어 챔버(74)는 고압 채널(76) 및 이 고압 채널에 배치된 공급 스로틀(78)에 의해서 고압 채널(42)에 지속적으로 연결된다.
제어 챔버(72)는 단부 피스톤(70) 측에서, 유압 제어면(73)에 의해 제한되며 상기 유압 제어면은 외부의 편평한 림 섹션(73a)과, 수직으로 돌출한 중앙의 원추형 핀 섹션(73b)을 포함한다. 이와 유사하게, 제어 챔버(74)는 외부 밸브 요소(36)의 단부 캡(62) 측에서, 편평한 중심 섹션(75a) 및 경사진 림 섹션(75b)을 갖 는 유압 제어면(75)에 의해 제한된다. 내부 제어 챔버(72)에 대한 연결 채널(68b)의 입구(도면 부호 없음) 핀 섹션(73b)을 위한 밸브 시트를 형성한다. 이로써 연결 채널(68b)을 차단할 수 있는 밸브 장치(77)가 형성된다. 이에 대해서는 이하에서 더 상세하게 제시된다.
배출 스로틀(80) 및 배출 채널(82)은 제어 챔버(74)로부터 전자기 온오프 밸브(84)까지 안내된다. 그 제2 연결부는 저압 연결부(26)까지 안내된다. 온오프 밸브(84)에 의해, 제어 챔버(74)가 저압 연결부(26)에 연결되거나 이로부터 분리될 수 있다. 제어 챔버(74)에 대한 배출 스로틀(80)의 입구는 외부 밸브 요소(36)의 단부 캡(62)의 연결 채널(68b)에 대해서 동축으로 위치한다. 이에 반해 고압 채널(76)의 입구는 제어 챔버(74)의 외부 림의 영역에 위치한다.
도2 내지 도5에 도시된 연료 분사 장치(20)는 이하와 같이 작동한다:
도4에 도시된 출발 위치에서, 한편으로 온오프 밸브(84) 및 다른 한편으로 밸브 요소들(34, 36)이 폐쇄된다. 따라서 제어 챔버들(72, 74)은 저압 연결부(26)로부터 분리되며 고압 연결부(24)에만 연결된다. 따라서 양 제어 챔버들(72, 74)에는 최대로 가능한 유체압이 있으며, 이는 고압 연결부(24) 내의 압력 또는 연료-저장 라인(18) 내의 압력과 거의 일치한다. 고압 채널(42), 압력 챔버(40), 링 챔버(44) 및, 외부 밸브 요소(36)의 압력면들(38a, 38b)에도 동일한 압력이 있다.
외부 밸브 요소(36)의 단부 캡(62)의 제어면(75)의 크기, 압축 스프링(66)의 힘 및 2개의 압력면들(38a, 38b)의 치수는, 제어 챔버(74) 내에 최대로 가능한 연료압이 있을 때, 외부 밸브 요소(36)에 작용하는 연료압의 힘이 밀봉 에지(46)로써 원추형 하우징면(48)에 대해 압착되도록, 서로 조정된다. 이로써 배출 채널들(50)에 의해, 또는 배출 채널들(58)에 의해 연료가 배출될 수 있다. 출발 상태일 때, 또한 내부 밸브 요소(34)의 밀봉 에지(56)도 원추형 하우징면(48)에 접하는데, 이는 무엇보다도 내부 밸브 요소(34)의 단부 피스톤(70)의 제어면(73)에 작용하는 유압력에 기인한다.
연료 분사 장치(20)로부터 비교적 적은 양의 연료가 연소실(22)로 분사되어야 하면, 온오프 밸브(84)는 단시간만 개방된다. 따라서 제어 챔버(74) 내의 압력이 하강하며, 제어면(75)에 작용하는 유압력도 이에 상응하게 하강한다. 그러나 외부 밸브 요소(36)의 2개의 압력면들(38a, 38b)에 높은 유체압이 인가되기 때문에, 이제 개방 방향으로 작용하는 힘이 우세하다. 따라서 밀봉 에지(46)가 원추형 하우징면(48)으로부터 상승하며, 외부 밸브 요소(36)가 개방된다. 따라서 연료가 배출 채널(50)로 흘러서 이로부터 배출될 수 있다.
내부 밸브 요소(34)에 할당된 제어 챔버(72) 내의 압력 하강은 제어 챔버(74) 내의 압력 하강에 비해서 지연되는데, 이는 외부 밸브 요소(36)의 단부 캡(62)의 연결 채널(68b)이 추가의 스로틀 지점을 형성하기 때문이다. 온오프 밸브(84)가 다시 적절한 시간에 폐쇄되면, 내부 밸브 요소(34)에 할당된 제어 챔버(72) 내의 압력 하강은 내부 밸브 요소(34)가 개방되기 전에 중단된다.
내부 밸브 요소(34)도 개방되어야 하면, 이에 상응하게 온오프 밸브(84)가 더 오래 개방된다. 이 경우 우선적으로, 엔진의 부분 부하 작동일 때와 마찬가지로, 평균 연료량이 분사되어야 하는 것이 고려된다. 이 경우는 도6에서 시간(t)에 대한 그래프로 도시된다. 온오프 밸브(84)의 스위칭 위치를 나타내는 곡선(86)이 도시된다. 외부 밸브 요소(36)의 행정 곡선(h)은 도면 번호 (88)이며, 내부 밸브 요소의 행정 곡선은 도면 부호 (90)이다. 연료 유동(dQ/dt)을 나타내는 곡선은 도면 번호(92)이다.
외부 밸브 요소(36)의 개방 과정은 앞서 설명한 바와 동일하다. 물론 온오프 밸브(84)는, 내부 밸브 요소(34)의 압력면(54a)에 개방 방향으로 작용하는 유압력이, 제어면(73)에 폐쇄 방향으로 작용하는 힘을 능가할 때까지 제어 챔버(72) 내의 압력이 감소할 수 있도록, 오래 개방될 수 있다. 따라서 내부 밸브 요소(34)의 밀봉 에지(56)가 하우징면(48)으로부터 상승하므로, 연료가 배출 채널들(58)까지 이르며 이를 통해서 연료 분사 장치(20)로부터 배출된다. 연결 채널(68b)의 직경은, 연료가 제어 챔버(72)로부터 비교적 천천히 배출될 수 있도록 선택된다. 따라서 내부 밸브 요소(34)도 상응하게 천천히 개방된다.
여기서 고려된 실시예의 경우, 상기 온오프 밸브(84)는 내부 밸브 요소(34)가 단부 캡(62)의 커버(62b)에 있는 밸브 핀(73b)과 충돌해서 연결 채널(68b)을 폐쇄하기 전에, 다시 폐쇄된다. 이로써 우선 외부 밸브 요소(36)에 할당된 제어 챔버(74)의 압력이 상승한다. 그러나 연결 채널(68b)에 의해, 상기 압력 상승은 내부 제어 챔버(72)에도 전달된다. 내부 제어 챔버의 체적이 비교적 작고 제어면(73)은 비교적 크기 때문에, 내부 밸브 요소(34)는 외부 밸브 요소(36)(곡선 88) 보다 먼저 그 폐쇄 운동(곡선 90)을 시작한다. 즉 내부 밸브 요소(34)가 그 개방 최종 위치에 이르기 전에, 온오프 밸브(84)가 폐쇄되면, 내부 밸브 요소는 외부 밸 브 요소보다 먼저 폐쇄된다. 계폐 시, 스텝형 분사 특성(도6의 곡선 92)이 형성된다.
내부 밸브 요소(34)가 개방될 때에도 개방 과정이 시작되도록, 온오프 밸브(84)가 오래 개방되면, 이는 연료 분사 장치(20)로부터 방출된 연료량을 갑자기 증가시키는 것이 아니라, 단지 서서히 증가시킨다. 온오프 밸브(84)의 제어 시간의 상기 경계 영역에서 언급한 "양의 점프"는 도2 내지 도5에 도시된 연료 분사 장치(20)에서 방지된다.
온오프 밸브(84)의 제어 시간 동안 방출된 연료량을 나타내는 곡선이 도8에 도시된다. 내부 밸브 요소(34)가 개방을 시작하는 온오프 밸브(84)의 각각의 제어 시간이 t34로 도시된다. 연료 분사 장치(20)에서 시점(t34)일 때에도 방출된 연료량(Q)의 갑작스러운 증가가 관찰되지 않을 수 있다. 종래의 연료 분사 장치(20)의 상응하는 곡선이 도8에서 파선으로 도시된다. 여기서는 시점(t34)에서 명백한 양의 점프(MS)가 인식된다.
예컨대 엔진의 완전 부하 시에 발생하는 다른 적용예가 재차 관찰된다. 이 경우는 도7에 도시된다. 2개의 밸브 요소들(34, 36)의 개방은 앞서 설명한 바와 같이 이루어진다. 그러나 온오프 밸브(84)는 내부 밸브 요소(34)가 그 개방 최종 위치, 즉 밸브 장치(77)의 밸브 핀(73b)이 연결 채널(68b)을 폐쇄하는 최종 위치에 이를 때까지 오래 개방된다(도5 비교). 이로써 제어 챔버(72)는 제어 챔버(74)로부터 분리된다. 제어 챔버(72) 내의 압력은 단부 피스톤(70)과 단부 캡(62) 사이 의 누설로 인해서 강하하며, 극단적인 경우 저압 연결부(26)의 레벨로까지 감소한다.
연료의 분사가 종료되어야 할 때, 온오프 밸브(84)가 폐쇄된다. 이로써 제어 챔버(74)와 연결 채널(68b) 내의 압력이 상승한다. 그러나 핀 섹션(73b)의 작용면이 개방 방향으로 작용하는, 내부 밸브 요소(34)의 압력면들(54a, 54b)에 비해 매우 작으므로, 내부 밸브 요소(34)는 우선 자동적으로 폐쇄되지는 않는다. 그 대신에, 외부 밸브 요소(36)의 폐쇄 운동 중 커버(62b)에 접한 핀 섹션(73b)에 의해서 내부 밸브 요소(34)가 종동된다. 이로써 내부 및 외부 밸브 요소(34, 36)가 동시에 폐쇄된다.
외부 밸브 요소(36)의 밀봉 에지(46)가 하우징면(48)에 바로 근접하게 도달하자마자, 배출 채널들(50, 58)로의 연료 흐름이 스로틀링된다. 이로써 내부 밸브 요소(34)의 압력면들(54a, 54b)에 인가된 압력도 강하하며, 개방 방향으로 내부 밸브 요소(34)에 작용하는 유압력이 작아진다. 마침내 핀 섹션(73b)에 폐쇄 방향으로 작용하는 힘이 우세해지며, 내부 밸브 요소(34)의 단부 피스톤(70)을 커버(62b)로부터 멀리 이동시키기에 충분하다.
이제 상응하게 높은 유체압이 단부 피스톤(70)의 전체 제어면(73)에 다소 갑작스럽게 인가되므로, 내부 밸브 요소(34)는 완전히 폐쇄된 그 위치까지 아직 남은 경로를 매우 빠르게 이동한다. 이 경우 내부 밸브 요소(34)가 외부 밸브 요소(36)에 의해서 이미 큰 폐쇄 행정을 겪어야 하기 때문에, 매우 적은 경로만이 남아 있게 된다. 내부 밸브 요소(34)는 외부 밸브 요소(35)와 거의 동일한 시간에 폐쇄 된다. 따라서 연료는 도2 내지 도5에 도시된 연료 분사 장치(20)로부터 매우 큰 정확성으로 연소실(22)에 도입될 수 있다.
도9에는 연료 분사 장치(20)의 대체 실시예가 도시된다. 앞서 설명한 실시예의 요소들 및 영역들과 동일한 기능을 갖는 이와 같은 요소들 및 영역들은 동일한 도면 부호를 갖는다. 이들은 재차 상세하게 설명되지 않는다. 단부 피스톤(70)에 있는 제어면(73)의 실시예가 상이하다. 제어면은 핀 섹션을 포함하지 않으며, 전체적으로 원추형으로 형성된다. 이로써 제조가 간단해진다.
재차 다른 실시예가 도10에 도시된다. 여기서도, 앞서 설명한 실시예의 요소들 및 영역들과 동일한 기능을 갖는 요소들 및 영역들은 동일한 도면 부호를 가지며 재차 상세하게 설명되지 않는다.
앞서 설명한 실시예와는 반대로, 내부 밸브 요소(34)의 단부 피스톤(70)의 제어면(73)은 림측에 챔퍼(73b)를 갖는 직선으로 구현된다. 또한 보어(68)는 팩 보어로서 형성된다. 커버(62b)에 바로 인접한, 보어의 림 섹션은 외부 쪽으로 경사지게 연장되며, 유체 채널(68b)은 단부 캡(62)의 제어면(75)의 경사진 림 섹션(75b)까지 연장된다. 배출 스로틀(80)을 갖는 배출 채널(82)은 또한 제어 챔버(74) 내에 동심으로 통하는 것이 아니라, 경사진 림 섹션(75b)에 대향 배치된 영역 내로 통한다. 도10에 도시된 실시예의 경우, 유체 채널(68b)은 챔퍼(73b)의 반경 방향 외부 에지와 함께 슬라이딩 밸브(77)를 형성하며, 슬라이딩 밸브에 의해 제어 챔버(72)는 제어 챔버(74)로부터 분리되거나 연결될 수 있다.

Claims (8)

  1. 엔진용 연료 분사 장치(20)로서, 하우징(30), 제1 밸브 요소(34) 및 적어도 하나의 제2 밸브 요소(36)를 포함하며, 상기 제1 밸브 요소는 폐쇄 방향으로 작용하는 제1 유압 제어면(73)을, 제2 밸브 요소는 폐쇄 방향으로 작용하는 제2 유압 제어면(75)을 포함하고, 각각의 밸브 요소들(34, 36)에는 고유의 유압 제어 챔버(72, 74)가 할당되며, 이는 공통의 고압 연결부(24)에 연결될 수 있고, 적어도 영역별로 각각 하나의 유압 제어면들(73, 75)에 의해 제한되며, 상기 제어 챔버들(72, 74) 사이에 하나의 유체 연결부(68b)가 제공되는 연료 분사 장치(20)에 있어서,
    유체 연결부(68b)를 차단할 수 있는 밸브 장치(77)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 2개의 밸브 요소들(34, 36)이 동축으로 배치되며, 상기 내부 밸브 요소(34)에 할당된 제어 챔버(72) 및, 유체 연결부(68b)가 외부 밸브 요소(36)의 하나의 단부 섹션(62) 내에 형성되고, 상기 밸브 장치(77)는 내부 밸브 요소(34)에, 핀형, 바람직하게는 원추형 밸브 본체(73b)를 포함하고 상기 밸브 본체는 내부 밸브 요소(34)가 개방 최종 위치에 있을 때, 내부 제어 챔버(72)에 대한 유체 연결부(68b)의 입구를 적어도 거의 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 내부 밸브 요소(34)의 유압 제어면(73)은 전체적으로 원추형이므로, 밸브 장치(77)의 밸브 본체를 형성하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 외부 밸브 요소(36)의 단부 섹션은 별도의 원통형 부분(62)을 포함하며, 원통형 부분에는 스텝형 중심 설정 관통 보어(68)가 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 유체 연결부(68b)는 대략 반경 방향으로 연장되며 상기 밸브 장치(77)는 슬라이딩 밸브의 목적을 위해, 하나의 밸브 요소(34)에 하나의 밸브 에지(73b)를 포함하고, 상기 밸브 에지는 밸브 요소(34)의 개방 최종 위치에서 유체 연결부(68b)의 입구를 적어도 거의 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 연결부(68b)는 유동 스로틀을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 하나의 밸브 요소(36)는, 적어도 폐쇄 과정의 시작 시 다른 밸브 요소(34)에 접하는 캐리어 섹션(62b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어면들(73, 75)들은, 내부 밸브 요소(34)가 유체 연결부(68b)를 폐쇄하는 그 개방 최종 위치에 이르기 전에, 외부 밸브 요소(36)에 할당된 제어 챔버(74) 내의 압력이 다시 상승할 때, 내부 밸브 요소(34)가 외부 밸브 요소(36) 전에 폐쇄되도록, 또한 밸브 장치(77)가 폐쇄되고 외부 밸브 요소(36)에 할당된 제어 챔버(74) 내의 압력이 최대일 때 내부 밸브 요소(34)의 유효 제어면(73b)에 작용하는 유압력이, 외부 밸브 요소(36)가 그 폐쇄 위치에 오자마자 내부 밸브 요소(34)를 폐쇄 방향으로 이동시키기에 충분하도록, 치수가 설정되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
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