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KR960007902Y1 - 분배형 연료 펌프 장착 디젤엔진의 저연비 · 저매연 장치 - Google Patents

분배형 연료 펌프 장착 디젤엔진의 저연비 · 저매연 장치 Download PDF

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KR960007902Y1
KR960007902Y1 KR92021148U KR920021148U KR960007902Y1 KR 960007902 Y1 KR960007902 Y1 KR 960007902Y1 KR 92021148 U KR92021148 U KR 92021148U KR 920021148 U KR920021148 U KR 920021148U KR 960007902 Y1 KR960007902 Y1 KR 960007902Y1
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맹진학
변태준
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전성원
현대자동차 주식회사
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

없음.

Description

분배형 연료 펌프 장착 디젤엔진의 저연비·저매연 장치
제1도는 본 고안에 의한 분해형 연료 분사펌프의 측단면도
제2도는 본 고안에 의한 분배형 연료 분사펌프의 작동을 나타내는 도면
제3도는 본 고안에 의한 분배형 연료 분사펌프의 연료 분사량 제어작동을 나타내는 도면
제4도는 일반적인 디이젤 엔진의 연료 계통도를 나타내는 도면
제5도는 종래의 연료공급펌프의 측단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
23 : 구동축24 : 구동기어
25 : 피동기어26 : 구동판
28 : 플런저29 : 캠판
30 : 조속기 축31 : 슬리이브
33 : 원추형 추34 : 시동레버
35 : 텐션레버39 : 제어스풀
46 : 제어수단47 : 로드
49 : 솔레노이드51 : 배터리
52 : 아이들 스피드 체크 스위치53 : 변속기 중립 스위치
54 : 리버스 솔레노이드 스위치56 : 연료량 제어 스프링
본 고안은 디이젤 엔진의 분배형 연료 분사펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 난기 운전시 연료소모량과 매연발생율을 줄일 수 있는 분배형 연료 분사펌프에 관한 것이다.
디이젤 엔진은 가솔린 엔진이 공기와 연료의 혼합기를 압축한 다음 전기적 불꽃으로 점화하는데 비하여, 공기만을 흡입 압축하여 고온으로 되게 하면서 연료를 분사시켜 자기착화시키는 방식으로 하여 열에너지를 기계적에너지로 바꾸고 있다.
따라서 디이젤 엔진은 전기점화장치를 필요로 하지 않고 분사펌프와 분사노즐등으로 구성된 연료분사장치를 수반하고 있다.
디이젤 엔진의 또다른 특성은 사용조건의 변화가 많아 부하, 회전속도등이 광범위하게 변동되기 때문에 오우버 런(Over-Run)이나 엔진정지를 일으킬 염려가 있으므로 분사펌프에 조속기를 설치하여 연료의 분사량을 제어토록 함으로써 안정된 운전이 되도록 하는 것이다.
제4도는 일반적인 디이젤 엔진의 연료 계통도를 나타내는 도면으로서, 연료탱크(1)내의 연료를 빨아 올리는 연료공급펌프(2)와, 이 연료 공급펌프(2)에서 공급되는 연료내의 이물질을 걸러내는 연료휠터(3)와 이 연료휠터(3)와 연결되어 연료를 공급받으며 각각의 분사노즐(4)로 연료를 분배하는 인젝션 펌프(5)의 설치상태를 보여주고 있다.
이들 각각의 부품은 파이프를 통하여 연결되고 있는데, 인젝션 펌프(5)는 리턴 파이프를 통하여 연료탱크(1)와 연결됨으로써 엔진작동이 중지된 상태에서 연료를 귀환시키도록 되어 있다.
제5도는 연료 공급펌프(2)의 측단면도로서, 연료탱크와 연결되는 입구포트(6)를 보유하고 있으며, 타측에 연료휠터를 경유하여 인젝션 펌프로 연결되는 출구포트(7)를 보유하는 하우징(8)을 포함하여 이루어지고 있다.
상기한 하우징(8)의 입구포트(6) 측의 내부에는 프라이밍 펌프(9)가 설치되어 연료탱크로 부터 연료를 빨아 올리도록 되어 있다.
이 프라이밍 펌프(9)는 흡입밸브(10)를 갖고 있는데, 이 흡입밸브(10)는 입구포트(6)의 내측에 위치되어 하방향으로 탄성부재(11)에 의해 탄지되고 있다.
이 흡입밸브(10)는 공급펌프(12)로 연통하는 통로(13)상에 설치되고 있는데, 공급펌프(12)는 캠축(14)에 의해 승강하는 태핏 로울러(15)와 이 태핏 로울러(15)에 연결되는 푸시로드(16), 그리고 이 푸시로드(16)는 스프링으로 탄지된 펌프 피스톤(17)과 연결되어 캠축(14)의 회전에 따라 펌프 피스톤(17)이 승강하면서 흡입력을 발생하도록 되어 있다.
상기한 펌프 피스톤(17)이 위치하는 챔버(18)는 출구포트(7) 측으로 연결되는 통로(19)와 연결되고 있는데, 이 통로(19)에는 배출밸브(20)가 설치되어 챔버(18)내의 연료를 배출할 수 있도록 되어 있다.
이러한 구성의 연료 공급장치는, 정차시에 운전자가 엔진을 웜업(Warm-Up)할 경우 급가속을 하게되면 무부하 상태임에도 불구하고 과다한 연료가 공급될 수 밖에 없기 때문에 불완전 연소가 일어나면 매연이 증감함은 물론 연료 소모량이 증가되는 한 요인이 되고 있다.
본 고안은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 운전자가 무부하 상태에서 급가속을 할 경우 일정량의 연료만이 공급되도록 하여 연료저감과 매연을 줄일수 있는 디이젤엔진의 분배형 연료 공급펌프를 제공하는데 있다.
이를 실현하기 위하여 본 고안은, 구동축에 설치된 구동판과 접촉하는 캠판을 보유하는 플런저와, 상기한 구동축에 설치되어 회전하는 구동기어와 치차 결합되어 회전력을 전달받는 피동기어를 보유하는 조속기축과, 이 조속기 축에 설치되는 원추형 추를 보유하는 슬리이브와, 이 슬리이브의 선단에 탄성적으로 접촉하며 타단부가 플런저상에 끼워진 제어스풀에 연결되는 시동레버로 구성되는 분배형 연료 분사펌프에 있어서, 상기한 슬리이브의 축 방향이동을 억제하기 위한 로드와, 이 로드가 끼워지는 케이스 내측으로 위치하는 솔레노이드로 제어수단을 구성하고, 연료량을 제어하는 연료 제어 스프링(56)을 시동레버(34)에 부착하였고, 상기한 솔레노이드와 배터리 사이에 아이들 스피드 체크 스위치, 변속기 중립 스위치, 리버스 솔레노이드 스위치를 전기적으로 연결한 다이젤 엔진의 분배형 연료 분사펌프를 제공한다.
이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.
제1도는 본 고안에 의한 분배형 연료 공급펌프의 측단면도로서, 제5도의 출구측과 연결되는 흡입통로(21)가 뚫려진 하우징(22)에는 구동축(23)이 회전가능하게 설치되어 있으며, 이 구동축(23)에는 구동기어(24)가 결합되어 조속기측의 피동기어(25)와 치차결합되어 회전력을 전달하도록 되어 있다.
상기한 구동기어(24)의 일측면에는 구동판(26)이 설치되어 함께 회전할 수 있도록 되어 있는데, 이 구동판(26)에는 롤러(27)가 설치되어 상기한 구동축(23)과 동축상으로 위치하는 플런저(28)의 캠판(29)과 구름접촉하도록 되어 있다.
상기한 조속기측의 피동기어(25)에는 조속기 축(30)이 설치되어 있는데, 이 축에는 슬리이브(31)가 설치되어 축방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다.
상기한 슬리이브(31)에는 플랜지(32)가 형성되어 있는데, 이 플랜지(32)에는 원추형의 추(33)가 걸려져 원심력에 의해 벌려지면서 슬리이브(31)를 밀도록 되어 있다.
상기한 슬리이브(31)의 종단부는 시동레버(34)와 접촉할 수 있도록 되어 있으며, 이 시동레버(34)는 하나의 지지점에 텐션레버(25)와 결합되고 있다.
상기한 텐션레버(35)의 상부에는 핀(36)이 결합되어 있는데, 이 핀(36)은 제어레버(37)와 스프링(38)으로 연결되어 당김을 받는 상태로 되어 있다.
상기한 시동레버(34)의 하단부에는 핑거가 결합되어 있는데, 이 핑거는 플런저(28)의 외주에 슬라이드 가능하게 결합된 제어스풀(39)와 연결되고 있다.
이들 구성요소가 설치되는 하우징(22)내의 펌프실은 배출통로(40)를 갖고 있는데, 이 배출통로(40)에는 연료의 공급을 제어하는 연료 컷 솔레노이드밸브(41)가 위치되어 있으며, 이곳을 지나는 연료는 플런저(28)의 종단에 형성되는 압력실(42)을 통하여 플런저(28)에 뚫려진 분배통로(43)로 유입되도록 이루어져 있다.
이 분배통로(43)에는 바이패스 통로(44)가 뚫려져 제어스풀(39)의 위치에 따라 연료를 펌프실로 귀환시킬 수 있도록 되어 있으며, 또 분배밸브(45)를 통하여 각각의 노즐로 통하도록 이루어져 있다.
이러한 구성은 일반적인 구성이나, 본 고안은 상기한 슬리이브(31)의 이동을 억제하여 일정한 연료만이 공급될 수 있도록 하기 위하여 제어수단(46)을 설치하고 있다.
이 제어수단(46)은 슬리이브(31)의 외주에 형성된 홈내로 진입하는 로드(47)와, 이 로드(47)의 반대측단에 형성되는 자화판(48), 그리고 이 자화판(48)을 흡착하기 위하여 자력을 생성하는 솔레노이드(49)를 포함하여 이루어지고 있다.
상기한 솔레노이드(49)는 케이스(50)내측에 원통상으로 감겨지는 형태로 위치되고 있는데, 배터리(51)와의 사이에 아이들 스피드 체크 스위치(52), 변속기 중립 스위치(53), 리버스 솔레노이드 스위치(54)를 개재하여 전기적인 연결을 이루고 있으며, 상기한 리버스 솔레노이드 스위치(54)는 차량속도 체크 릴레이(55)와 연동하는 상태로 설치되고 있다.
도면중 미설명 부호 56은 엔진의 회전수에 비례하여 공급되는 연료량을 제어하기 위한 스프링이다.
이와 같이 이루어지는 본 고안의 분배형 연료 분사펌프는, 차량이 운행중에는 리버스 솔레노이드 스위치(54)가 오프되기 때문에 제어수단(46)의 로드(47)의 스프링의 탄성력에 의해 상방으로 밀려나 슬리이브(31)로 부터 떨어지게 된다.
이러한 상태에서는 구동축(23)이 회전함에 의해 흡입통로(21)를 경유하여 유입되는 연료는 펌프실로 들어가 배출통로(40)를 통하여 나가게 되는데, 이때 구동판(26)과 접촉하고 있는 캠판(29)이 캠선도에 따라 축방향으로 이동하게 되므로 압력실(42)내로 연료가 유입된다.
이때 압력실(42)로 유입된 연료는 플런저(28)가 전진함에 의해 압축되므로 압력이 높아져 분배통로(43)를 통하여 분배밸브(45)로 이동하게 된다.
분배밸브(45)로 이동된 연료는 고압의 상태이므로 분배밸브(45)를 밀고 이와 연결되어 있는 노즐로 이동되어 연료를 분사하게 된다.
이때 구동축(23)의 구동기어(24)와 치차결합되어 있는 피동기어(25)가 회전하게 되므로 조속기 축(30)이 함께 회전하게 된다.
이러한 작용으로 조속기 축(30)이 회전함에 의해 이 축과 연결된 슬리이브(31)의 외주에 설치된 원추형 추(33)는 원심력의 작용으로 제2도에 도시한 바와 같이 일측단이 벌려지는 상태가 된다.
따라서 원추형 추(33)와 관계하고 있는 슬리이브(31)는 축방향으로 밀려나면서 시동부재(34)를 밀게 되므로 지지점(M2)을 중심으로 회동하는 상태가 된다.
이러한 작용으로 제어스풀(29)이 도면에서 보아 좌측으로 이동하게 되므로 연료의 공급이 증가하는 상태가 된다.
그런데 차량이 정지상태이고 변속기의 기어가 중립상태이며 이미 시동이 걸려 엔진이 공회전 회전수 이상이 되면, 리버스 솔레노이드 스위치(54)가 온되고, 아이들 스피드 체크 스위치(52), 변속기 중립 스위치(53)등이 온되기 때문에 배터리(51)의 전원이 제어수단(46)의 솔레노이드(49)로 인가되어 자력을 발생시키게 된다.
이때 형성되는 자력에 의해 로드(47)가 아래측으로 이동하면서 그 선단부가 슬리이브(31)의 외주에 형성된 홈으로 삽입된다.
따라서 슬리이브(31)의 축방향 이동을 구속하게 되므로 조속기 축(30)이 이동하지 못하게 되므로 조속기의 작용이 제어된다.
이때 엔진의 속도에 따라 연료량이 비례적으로 증가하게 되는데, 연료량 제어 스프링(56)이 로드(47)와 시동레버(34)(또는 텐션레버)사이에 설치되고 있기 때문에 이 스프링(56)의 탄성력에 의해 시동레버(34)의 위치가 가변되어 연료량이 적절히 조절된다.
이상 설명한 바와 같이 본 고안에 의한 분배형 연료 분사펌프는, 차량 정차시에 조속기 축의 이동을 억제할 수 있는 제어수단을 강구하고 있기 때문에 차량 정차시 가속페달을 밟아 엔진에 무리를 주는 것을 방지할 수 있어 엔진의 내구력을 향상시킬 수 있으며, 시동후 워밍 업에 드는 과다한 연료의 소모를 방지할 수 있고, 과다한 연료의 공급을 막을 수 있기 때문에 특히 공회전시 매연 발생량을 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

  1. 구동축(23)에 설치된 구동판(26)과 접촉하는 캠판(29)를 보유하는 플런저(28)와, 상기한 구동축(23)에 설치되어 회전하는 구동기어(24)와 치차결합되어 회전력을 전달받는 피동기어(25)를 보유하는 조속기 축(30)과, 이 조속기 축(30)에 설치되는 원추형 추(33)를 보유하는 슬리이브(31)와, 이 슬리이브(31)의 선단에 탄성적으로 접촉하며 타단부가 플런저(28)상에 끼워진 제어스풀(39)에 연결되는 시동레버(34)로 구성되는 분배형 연료 분사펌프에 있어서, 상기한 슬리이브(31)의 축 방향이동을 억제하기 위한 로드(47)와, 이 로드(47)가 끼워지는 케이스(50) 내측으로 위치하는 솔레노이드(49)로 제어수단(46)을 구성하고, 상기한 솔레노이드(49)와 배터리(51) 사이에 아이들 스피드 체크 스위치(52), 변속기 중립 스위치(53), 리버스 솔레노이드 스위치(54)를 전기적으로 연결한 분배형 연료 펌프 장착 디젤 엔진의 저연비·저매연 장치.
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