KR20060060614A - 어큐뮬레이터 커버에 의해 폐쇄된 압력 어큐뮬레이터 관을구비한 연료 공급 장치 - Google Patents

Abstract

적어도 단부면이 어큐뮬레이터 커버에 의해 폐쇄될 수 있는 압력 어큐뮬레이터 유닛 내에 하나 이상의 압력 어큐뮬레이터 챔버를 포함하고, 상기 어큐뮬레이터 커버 내에 연료 공급 및 이송과 관련하여 모든 기능 유닛들이 통합되어 있는, 커먼 레일 시스템 형태의 연료 공급 장치에 있어서, 상기 기능 유닛에 대한 접근성을 용이하게 하고 어큐뮬레이터 커버 내의 특히 3/2 방향 밸브 및 압력관의 기능 유닛에서 압력 진폭 감쇠의 장점을 유지하기 위해, 상기 어큐뮬레이터 커버는 2 부분으로 밀봉 요소와 제어 유닛 형태의 2개의 모듈로 구성되어, 상기 밀봉 요소가 어큐뮬레이터 유닛과의 밀봉 결합 상태로 배치되고, 상기 제어 유닛은 상기 압력관 내부에서 상기 밀봉 요소와 상기 연료 공급될 연료 분사기 사이에 임의로 배치될 수 있다.

Description

어큐뮬레이터 커버에 의해 폐쇄된 압력 어큐뮬레이터 관을 구비한 연료 공급 장치{FUEL SUPPLY DEVICE WITH A PRESSURE ACCUMULATOR TUBE CLOSED BY ACCUMULATOR COVER}

도 1은 고압 어큐뮬레이터 유닛의 밀봉 요소에 배치된 어큐뮬레이터 유닛을 가진 본 발명에 따른 어큐뮬레이터 커버의 정면도.

도 2는 2개의 모듈식 부품 사이의 분리 이음이 나타나는 도 1에 따른 어큐뮬레이터 커버의 측면도.

도 3은 연료 분사기에 본 발명에 따른 어큐뮬레이터 커버의 어큐뮬레이터 유닛의 배치를 나타낸 개략도.

도 4는 밀봉 요소와 연료 분사기 사이의 압력관 내에 본 발명에 따른 어큐뮬레이터 커버의 어큐뮬레이터 유닛의 배치를 나타낸 개략도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 연료 분사기 2: 압력관

3: 어큐뮬레이터 커버 4: 밀봉 요소

5: 제어 유닛 6: 지지부

7: 나사

본 발명은 압력관을 통해 내연기관의 실린더용 연료 분사기에 연료를 공급하기 위한 커먼 레일 시스템 형태의 연료 공급 장치로서, 상기 압력관은 적어도 단부면이 어큐뮬레이터 커버에 의해 폐쇄될 수 있는 압력 어큐뮬레이터 유닛 내에 하나 이상의 압력 어큐뮬레이터 챔버를 포함하고, 상기 어큐뮬레이터 커버 내에 연료 공급 및 이송과 관련하여 모든 기능 유닛들이 통합되어 있는 연료 공급 장치에 관한 것이다.

독일 특허 제DE 101 57 135 A1호에는, 예컨대 청구항 1의 전제부에 따른 연료 공급 장치가 공지되어 있다.

대형 디젤 내연기관에 커먼 레일 시스템의 사용은 엔진 축을 따라 모든 실린더에 대한 일정한 어큐뮬레이터 압력과 관련하여 필요한 압력 어큐뮬레이터 유닛의 길이 때문에 문제가 있다. 이러한 이유 때문에, 압력 어큐뮬레이터 유닛은 연결관에 의해 서로 연결된 2개 이상의 별도의 어큐뮬레이터 유닛으로 구현된다. 어큐뮬레이터 유닛은 각각 2개 이상의 연료 분사기에 연결될 수 있고 고압 펌프에 의해 압력을 공급받을 수 있다. 연료 공급 및 이송과 관련하여 모든 기능 유닛이 통합된 어큐뮬레이터 커버를 각각 2개의 단부면에 설치함으로써, 커먼 레일 분사 시스템을 가진 기존 엔진 타입에서의 개선이 현저히 간단해진다.

전술한 바와 같이, 양 제한 밸브(quantity limiting valve)와 같은 모든 기능 유닛이 어큐뮬레이터 커버에 배치됨으로써, 모듈식 구성이 간단히 이루어질 수 있고 또한 작동 안전성이 증가되는데, 그 이유는 메모리 유닛, 그에 따라 전체 압력 어큐뮬레이터 유닛이 지지부 및 유압 연결부에서 생긴 외력을 받지 않기 때문이다. 상기 지지부 및 연결부는 이제 모듈식으로 형성된 어큐뮬레이터 커버에 의해 수납된다.

각각의 어큐뮬레이터 유닛으로부터 연료가 관류 제한기를 통해 상기 방식의 어큐뮬레이터 커버에 도달한다. 상기 어큐뮬레이터 커버는 다수의 기능 유닛을 포함한다. 예컨대, 직접 스위칭되거나 또는 전자기적으로 제어되는 2/2 방향 밸브를 통해 간접적으로 작동되는 3/2 방향 밸브를 통해 분사가 제어된다. 3/2 방향 밸브로부터 연료가 공지된 바와 같이 압력관의 연결부에 이르고, 상기 압력관을 통해 예컨대, 종래의 니들 밸브로 이루어진 각각의 연료 분사기에 이른다.

전술한 바와 같이, 이러한 어큐뮬레이터 커버는 하나 이상의 3/2 방향 밸브(경우에 따라 3/2 방향 밸브를 제어하기 위한 2/2 방향 밸브를 포함), 양 제한 밸브, 모든 유압 연결부, 내연기관에 대한 전체 어큐뮬레이터 요소용 지지부 및 관형 어큐뮬레이터 바디의 고정부 및 밀봉부를 포함한다.

스프링 하중을 받는 연료 분사기와 어큐뮬레이터 커버 내에 배치된 3/2 방향 밸브의 바람직한 조합에 의해, 커먼 레일 분사 시스템을 가진 기존 엔진 타입의 설치가 현저히 간단해지고, 압력 어큐뮬레이터 유닛에 어큐뮬레이터 커버를 직접 설치함으로써, 특히 종래의 커먼 레일 분사 시스템의 3/2 방향 밸브의 기능 유닛에서 ,특히 분사 종료 시에 발생하는 압력 진동이 회피된다.

그러나, 특히 그렇게 복잡하게 구성된 어큐뮬레이터 커버에서 몇몇 부품의 마모 위험이 있다.

그러한 경우, 적어도 완전한 어큐뮬레이터 커버가, 대부분의 경우에 완전한 어큐뮬레이터 유닛과 함께 분리되거나 대체되어야 한다.

어큐뮬레이터 커버의 교체 시에, 어큐뮬레이터 유닛과 어큐뮬레이터 커버 사이의 고압 밀봉면이 분리되고, 이는 서비스 시에 새로운 내밀성 검사를 필요로 하거나 또는 누설 위험을 초래한다. 전체적으로 고압 결합 상태인 지금까지의 어큐뮬레이터 커버의 기능 유닛들을 조립/분해하는 것은 비교적 복잡하다.

본 발명의 목적은 어큐뮬레이터 커버, 특히 3/2 방향 밸브 및 압력관의 기능 유닛에 대한 압력 진폭 감쇠의 장점은 유지되지만, 이러한 어큐뮬레이터 커버의 전술한 단점이 제거된, 커먼 레일 시스템 형태의 연료 공급 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라 청구항 1의 특징부에 언급된 특징에 의해 달성된다.

어큐뮬레이터 커버가 2 부분으로 밀봉 요소 및 제어 유닛 형태의 2개의 모듈로 구성되어, 밀봉 요소가 어큐뮬레이터 유닛과 밀봉 결합 상태로 배치되고, 모든 기능 유닛을 포함하는 제어 유닛과 어큐뮬레이터 커버의 밀봉 요소와의 구조적 분리에 의해 그리고 두 모듈의 공간적 분리 즉, 어큐뮬레이터 유닛과 연료 분사기 사이에 제어 유닛의 배치에 의해, 제어 유닛이 압력관과 관련하여 상기 밀봉 요소와 상기 연료 공급될 연료 분사기 사이에 임의로 배치됨으로써, 긍정적인 효과, 예컨 대, 특히 분사 종료 시에 전술한 압력 진폭의 감쇠가 유지되며, 전술한 부정적 효과는 제거된다.

특히, 제어 유닛과 밀봉 요소의 공간적 분리에 의해 제어 유닛에 대한 접근성이 현저히 개선됨으로써, 고압 결합 상태의 제어 유닛의 조립/분해가 매우 용이해진다.

고압 어큐뮬레이터 유닛에서 직접 밀봉 요소에 연결되거나, 또는 고압 어큐뮬레이터 유닛과 연료 분사기 사이에서 어큐뮬레이터 관 내에 또는 연료 분사기에 직접 또는 연료 분사기 내에 통합될 수 있는 압력관의 직경이 약 7 mm 일 때 밀봉 요소와 제어 유닛의 공간적 분리가 0 mm 내지 2000 mm로 설계된다는 설정의 범주에서, 상이한 조립 위치 즉, 제어 유닛의 배치가 제공될 수 있기 때문에, 이용 가능한 설치 공간의 최적 이용이 가능하다.

어떤 경우에도 제어 유닛 또는 상기 제어 유닛의 기능 유닛의 교체 시에 밀봉 요소가 관련 고압 어큐뮬레이터 유닛의 밀봉면으로부터 분리되지 않아, 누설 위험이 최소화된다.

밀봉 요소와 어큐뮬레이터 커버의 공간적 분리의 상기 규정에 의해, 2000 mm 이격된 극단의 경우에도, 특히 3/2 방향 밸브와 압력관 내에서 압력 진폭 감쇠의 장점이 유지되는데, 그 이유는 제어 유닛이 압력관의 특정 직경에서 밀봉 요소에 항상 충분히 가깝게 배치되기 때문이다.

또한, 압력관 내에 유압 체적의 선접속 또는 후접속에 의해 연료 공급 장치의 최상의 유압적 매칭이 가능해지므로, 분사 진행 형상화, 다중 분사 등이 가능해 진다.

이는 원활한 연소, 그 동작 상태의 개선, 낮은 연료 소비 및 방출 감소와 같은 내연기관에 대한 여러 가지 긍정적 효과를 갖는다.

또한, 분리된, 최적화된 부품 제조가 이루어지는데, 상기 부품은 고압 어큐뮬레이터 유닛, 압력관, 밀봉 요소, 제어 유닛 및 연료 분사기를 포함한다. 제조 방법이 개선되고, 경우에 따라 압력관의 분해 없이 제어 유닛의 분해가 가능하다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참고로 하여 설명한다.

압력 어큐뮬레이터 유닛은 공지된 바와 같이 삽입물을 갖는 또는 삽입물을 갖지 않는 관형 부품으로 형성되며, 도 1 내지 4에 따른 어큐뮬레이터 커버(3)에 의해 단부면이 밀봉되고 각각 대략 실린더 헤드의 높이로 도시되지 않은 내연기관을 따라 배열된다.

각각의 어큐뮬레이터 유닛은 하나 이상의 압력관(2)에 의해 일반적으로 전자적으로 제어되는 하나 이상의 연료 분사기(1)에 연결된다.

바람직한 경우에, 2개의 조작될 실린더에 대해 각각 하나의 어큐뮬레이터 유닛이 제공된다. 실린더의 수가 기수인 경우, 임의로 배치될 수 있는 어큐뮬레이터 유닛은 단 하나의 실린더만을 조작한다. 엔진 타입 및 용도에 따라 서로 연결된 개별 어큐뮬레이터 유닛은 2 내지 6개의 고압 펌프에 의해 채워진다.

전술한 바와 같이, 연료는 각각의 어큐뮬레이터 유닛으로부터 관류 제한기를 통해 어큐뮬레이터 커버(3)에 이른다. 어큐뮬레이터 커버(3)는 다수의 기능 유닛을 포함한다. 직접 스위칭되거나 또는 전자기적으로 제어되는 2/2 방향 밸브를 통 해 간접적으로 작동되는 3/2 방향 밸브를 통해, 분사가 제어될 수 있다. 개별 기능 유닛의 기능상 원리는 적어도 전술한 선행 기술에서 당업자에게 충분히 공지되어 있기 때문에, 여기서는 자세히 설명하지 않는다.

도 1 및 도 2에 따라 본 발명에 따른 어큐뮬레이터 커버(3)는 2개의 분리된 부품, 즉 전술한 모든 기능 유닛을 포함하는 제어 유닛(5)과 밀봉 요소(4)로 구성된다.

밀봉 요소(4)는 여기에 도시되지 않은 고압 어큐뮬레이터 요소의 단부면을 밀봉한다. 이를 위해 상기 밀봉 요소는 다수의 나사(7)에 의해 고압 어큐뮬레이터 요소의 관형 부품에 고정 연결된다. 밀봉 요소(4)에는 다시 제어 유닛(5)이 장착되고 본 실시예에서는 마찬가지로 나사(8)에 의해 밀봉 요소(4)에 고정된다.

전술한 바와 같이, 제어 유닛(5)은 하나 이상의 3/2 방향 밸브(경우에 따라 3/2 방향 밸브를 제어하기 위한 2/2 방향 밸브도 포함), 양 제한 밸브, 모든 유압 연결부를 포함하는 한편, 밀봉 요소(4)는 내연기관에 대한 전체 어큐뮬레이터 요소용 지지부(6) 및 어큐뮬레이터 요소의 관형 어큐뮬레이터 바디의 고정부 및 밀봉부를 포함한다.

도 3 및 도 4에 따라 제어 유닛(5)은 선택적으로 밀봉 요소(4)와 관련 연료 분사기(1) 사이에서 압력관(2) 내에(도 4) 또는 연료 분사기(1)에 배치될 수 있다(도 3).

본 발명에 따른 연료 공급 장치는 모든 타입의 대형 디젤 엔진, 특히 중유로 작동되는 내연기관에 적합하다.

본 발명에 따르면, 어큐뮬레이터 커버, 특히 3/2 방향 밸브 및 압력관의 기능 유닛에 대한 압력 진폭 감쇠의 장점을 유지하면서, 특히, 제어 유닛과 밀봉 요소의 공간적 분리에 의해 제어 유닛에 대한 접근성이 현저히 개선됨으로써, 고압 결합 상태의 제어 유닛의 조립/분해가 매우 용이해진다. 또한, 어떤 경우에도 제어 유닛 또는 상기 제어 유닛의 기능 유닛의 교체 시에 밀봉 요소가 관련 고압 어큐뮬레이터 유닛의 밀봉면으로부터 분리되지 않아, 누설 위험이 최소화된다.

Claims (8)

1. 압력관을 통해 내연기관의 실린더용 연료 분사기에 연료를 공급하기 위한 커먼 레일 시스템 형태의 연료 공급 장치로서, 상기 압력관은 적어도 단부면이 밀봉 요소에 의해 폐쇄될 수 있는 압력 어큐뮬레이터 유닛 내에 하나 이상의 압력 어큐뮬레이터 챔버를 포함하는 연료 공급 장치에 있어서,

   상기 밀봉 요소는 어큐뮬레이터 커버(3)로서 형성되고, 상기 어큐뮬레이터 커버는 2 부분으로 밀봉 요소(4)와 제어 유닛(5)의 모듈로 구성되어, 상기 밀봉 요소(4)가 어큐뮬레이터 유닛과의 밀봉 결합 상태로 고정 연결되고, 상기 제어 유닛(5)은 상기 압력관(2)과 관련하여 상기 밀봉 요소(4)와 상기 공급될 연료 분사기(1) 사이에 임의로 배치될 수 있고, 상기 제어 유닛(5) 내에는 연료 공급 및 이송과 관련하여 모든 기능 유닛이 통합되어 있는 것을 특징으로 하는 연료 공급 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 압력 어큐뮬레이터 유닛은 이송관에 의해 서로 연결된 다수의 별도의 압력 어큐뮬레이터 챔버로 구성되고, 상기 각각의 압력 어큐뮬레이터 챔버에는 하나 이상의 연료 분사기가 상기 밀봉 요소(4) 및 상기 제어 유닛(5)으로 이루어진 어큐뮬레이터 커버(3)를 통해 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 연료 공급 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 압력 어큐뮬레이터 챔버는 2개의 연료 분사기(1)에 연 료를 공급하기 위해 각각 하나의 어큐뮬레이터 체적을 가지며, 2개의 단부면이 상기 밀봉 요소(4)와 상기 제어 유닛(5)으로 이루어진 2 부분의 어큐뮬레이터 커버(3)에 의해 폐쇄되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 공급 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 어큐뮬레이터 커버(3)의 상기 제어 유닛(5)은 실린더 헤드에, 그리고 상기 밀봉 요소(4)와 상기 연료 분사기(1) 사이의 압력관(2)과 관련하여 상기 연료 분사기(1) 바로 전에 배치되는 것을 특징으로 하는 연료 공급 장치.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 어큐뮬레이터 커버(3)의 상기 제어 유닛(5)은 상기 밀봉 요소(4)에 직접 배치되고, 상기 압력관(2)은 상기 제어 유닛(5)으로부터 나와 분사기(1)에서 끝나는 것을 특징으로 하는 연료 공급 장치.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛(5)은 상기 밀봉 요소(4)와 상기 연료 분사기(1) 사이에서 상기 압력관(2) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 연료 공급 장치.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 어큐뮬레이터 커버(3)의 상기 제어 유닛(5)은 연료 분사기(1) 내에 통합되는 것을 특징으로 하는 연료 공급 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 압력관(2)의 직경이 약 7 mm 일 때, 상기 밀봉 요소(4)와 상기 제어 유닛(5) 사이의 공간적 분리가 0 mm 내지 2000 mm로 설계되는 것을 특징으로 하는 연료 공급 장치.

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