KR0137526Y1 - 자동차의 연료 펌프용 시험장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 연료탱크의 내부에 설치되는 배플 챔버와, 그 배플 챔버의 내부로 연료가 리턴되게 설치되는 리턴 파이프와, 이 리턴 파이프에 설치되는 벤투리관과, 이 벤투리관의 아래쪽에 위치하고 상기 연료탱크와 연통되는 연료 흡입구로 구성되는 연료 펌프에 있어서, 연료 공급의 안정성과 균일한 압력을 실현할 수 있는 벤투리관의 적합한 오리피스 경을 측정하는 시험장치에 관한 것이다. 이를 위하여, 상기 연료 펌프(8)의 리턴 파이프(4)에는 압력조정기(16)가 설치되고, 그 입구와 출구의 압력을 측정하는 압력센서(17)가 설치된다. 벤투리관은 각각 직경을 달리하는 시험영 벤투리관(5)이 설치된다. 상기 연료 펌프에 연결된 연료 송출관(6)에는 유량조절밸브(9)와 유량계(10)가 설치되고, 이어서 2개의 관로로 분기된다. 제1관로(12)는 연료 펌프의 리턴 파이프로 연결되고, 제2관로(13)는 엔진에서의 연료 소비를 재현하기 위해 연료탱크(1)로 리턴되며, 그 관로상에 유량제(14)와 유량조절밸브(15)가 설치된다. 상기 압력센서는 입구 및 출구의 압력값을 측정하여 제어부로 보낸다. 이 제어부는 압력값이 같게 되는 때의 오리피스 경을 산출한다.

Description

자동차의 연료 펌프용 시험장치

제1도는 본 고안에 의한 자동차의 연료 펌프를 개략적으로 도시한 단면도.

제2도는 본 고안에 의한 자동차의 연료 펌프용 시험장치를 도시한 전체 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 연료탱크 2 : 연료 흡입구

3 : 배플 챔버 4 : 리턴 파이프

5 : 벤투리관 6 : 연료 송출관

7 : 모터 펌프 8 : 연료 펌프

9, 15 : 유량조절밸브 10, 14 : 유량계

11 : 분기관 12 : 제1관로

13 : 제2관로 16 : 압력조정기

17 : 압력센서

[고안의 기술분야]

본 고안은 자동차의 연료 펌프용 시험장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 연료탱크에서 엔진으로 연료를 송출하는 연료펌프의 일정한 송출 압력을 측정하는 시험장치에 관한 것이다.

특히, 본 출원인의 선출원인 대한민국 실용신안등록 출원 제96-10971호(1996. 5. 7)의 자동차의 연료 공급장치에 대한 시험장치이다.

[고안의 배경 기술]

본 출원인의 선출원인 대한민국 실용신안등록 출원 제96-10971호(1996. 5. 7)에는 자동차의 연료 공급장치가 개시되어 있다.

이 자동차의 연료 공급장치(또는, 연료 펌프)는 종래 일반적인 연료펌프의 문제점을 해소하고, 연료 공급의 안전성을 확보하여, 시동 초기의 연료 공급을 원활히 하기 위한 목적에서 제안된 것으로, 그 구조가 제1도에 잘 도시되어 있다.

도면을 통하여 알 수 있듯이, 상기 연료 공급장치는 연료 저장수단으로서의 연료탱크(1)를 포함하며, 그 내부에 설치되어 연료탱크(1)의 바닥쪽으로 연료 흡입구(2)가 형성된 배플 챔버(3)를 포함한다. 배플 챔버(3)의 연료 흡입구(2) 상측에는 연료탱크(1)의 리턴 파이프(4)와 연결된 벤투리관(5)이 설치되어, 그 벤투리관(5)으로 통과되는 리턴 연료의 유속에 의해 연료탱크(1)에 저장된 연료를 강제로 흡입하게 된다.

또, 상기 배플 챔버(3)의 내부에는 공급 파이프(6)를 통해 엔진으로 연료를 송출하는 모터 펌프(7)가 설치된다.

이러한 구성에 따라, 벤투리관(5)은 차량의 주행시 리턴되는 연료를 연료 흡입구(2)의 상측으로 분사되도록 하여, 유체의 속도 및 압력에 의해 연료탱크(1)에 저장된 연료를 강제로 흡입하고, 엔진으로 압송하게 된다.

[고안이 이루고자 하는 기술적 과제]

상술한 자동차의 연료 펌프에 있어서, 벤투리관(5)의 오리피스(orifice) 경(徑)은 연료탱크(1)로부터의 연료의 흡입량과, 엔진으로 송출되는 연료의 압력 변동에 지대한 영향을 미치게 된다.

즉, 이러한 벤투리관(5)의 오리피스 경은 베루누이 정리에 기인되어, 리턴 연료의 유속에 비례하고, 연료 흡입구(2)에 형성되는 압력에 반비례한다. 이러한 관계에 따라, 연료의 흡입량, 송출 압력은 벤투리관(5)의 오리피스 경에 의해 결정된다.

따라서, 엔진으로 공급되는 연료의 공급 안전성 및 균일 압력을 실현하기 위해서는 벤투리관(5)의 오리피스 경을 엔진의 배기량 및 성능에 적합하게 산출할 필요성이 대두되었다.

이러한 종래 기술의 필요성에서 안출된 것으로, 본 고안은 벤투리관의 오리피스 경이, 엔진으로 공급되는 연료의 공급 안전성과 압력 변동을 최소화할 수 있는 적합한 크기로 형성되도록, 그 크기를 측정하는 자동차의 연료 펌프용, 시험장치를 제공하려는 목적을 갖는다.

[고안의 구성]

상기 목적을 실현하기 위한 수단으로, 본 고안은 후술하는 구성을 갖는 자동차의 연료 펌프용 시험장치를 제안한다.

즉, 본 고안의 연료 펌프용 시험장치는 연료탱크와; 그 연료탱크의 내부에 설치되는 배플 챔버와, 그 배플 챔버의 내부로 연료가 리턴되게 설치되는 리턴 파이프와, 이 리턴 파이프에 설치되는 압력 조정기 및 그 다음에 연결되는 시험용 벤투리관과, 이 벤투리관의 아래쪽에 위치되고 상기 연료탱크와 연통되는 연료 흡입구로 구성되는 연료 펌프를 포함한다.

상기 연료 펌프에서 연결되는 연료 송출관에는 유량조절밸브와 유량계가 설치된다. 상기 유량계에서 연결되는 관로는 2개의 관로로 분기된다. 여기서, 일측 관로는 연료 펌프의 리턴 파이프로 연결되고, 타측 관로는 엔진에서 소비되는 연료량을 실현하기 위해 연료탱크로 리턴되며, 그 관로상에 유량계와 유량조절밸브가 설치된다.

상기 연료 펌프에 설치된 압력조정기의 입구 및 출구에는 압력센서가 설치되어, 그 측정된 값을 제어부로 보낸다. 이 제어부는 압력센서의 시그널에 의해 입구 및 출구의 압력을 비교하여, 압력값이 같게되는 때의 시험용 벤투리관의 오리피스 경을 산출한다. 또, 상기 제어부는 연료 펌프로부터 송출되는 연료량과, 실제 엔진에서 소비되는 연료량을 조절하기 위해, 유량조절밸브를 제어한다.

[실시예]

이하, 본 고안을 실현하기 위한 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

제2도는 본 실시예에 관련된 자동차의 연료 펌프용 시험장치를 보인 전체 구성도이다.

본 실시예를 설명함에 있어서, 종래 기술에서 인용된 도면과 동일한 본 실시예의 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하고 있으며, 설명의 명료성을 위해 다시 설명하지 않는다.

도면에서의 설명 부호 (1)은 연료가 저장된 연료탱크를 지칭한다. 이 연료탱크(1)의 내부에는 본 실시예의 시험용 연료 펌프(8)가 설치된다.

이 시험용 연료 펌프(8)는 본 출원인의 선출원에 개시된 바와 같이, 연료탱크(1)의 내부에 설치되는 배플 챔버(3)와, 그 배플 챔버(3)에 설치되는 리턴 파이프(4)와, 이 리턴 파이프(4)에 설치되는 벤투리관(5)과, 이 벤투리관(5)의 아래쪽에 위치되고 연료탱크(1)와 연통되게 배플 챔버(3)에 형성되는 현료 흡입구(2)로 구성된다.

연료 펌프(8)의 리턴 파이프(4)에는 압력조정기(16)가 설치되고, 그 입구와 출구의 압력을 측정하는 압력센서(17)가 설치된다. 벤투리관(5)은 각각 직경을 달리하는 불특정 다수개의 시험용 벤투리관으로 구성되어, 시험 실시자의 의도에 따라 교체가 가능하게 설치된다.

또, 연료 펌프(8)의 배플 챔버(3) 내부에는 연료 송출관(6)이 설치되며, 그 연료 송출관(6) 상에 모터 펌프(7)가 설치되는 구성으로 이루어진다.

여기서, 본 실시예의 연료 펌프(8)에는 실제 자동차에 적용되는 상태를 재현하기 위해, 연료의 리턴용 관로(12)와 소비용 관로(13)가 연결된다.

보다 구체적으로, 연료 펌프(8)의 연료 송출관(6)에는 유량조절밸브(9)와 유량계(10)가 설치된다. 이어서, 2개의 관로로 분기되는 분기관(11)이 설치된다.

분기관(11)에서 연결된 제1관로(12)는 연료 펌프(8)의 리턴 파이프(4)로 연결된다. 또, 분기관(11)에서 연결된 제2관로(13)는 엔진에서 소비되는 연료량을 재현하기 위해, 연료탱크(1)로 리턴되며, 그 관로상에 유량계(14)와 유량조절밸브(15)가 설치된다.

한편, 연료 펌프(8)에 설치된 압력센서(17)는 압력조정기(16)의 입구 및 출구에서의 유체 압력을 측정하고, 그 측정된 시그널을 제어부로 보낸다.

제어부는 압력센서(17)의 시그널에 의해 측정된 압력값을 비교하고, 압력값이 같게되는 때 사용된 시험용 벤투리관(5)의 오리피스 경을 적합한 것으로 판단한다. 그 까닭은, 연료 펌프(8)로부터 송출되는 연료 압력과 리턴 연료 압력이 같아야만이, 연료 펌프(8)의 동작 또는 시험용 벤투리관(5)의 연료 흡입 작용이 제기능을 실현하게 됨에 기인한다.

상기 제어부는 연료 펌프(8)로부터 송출되는 연료량과, 실제 엔진에서 소비되는 연료량을 조절하기 위해, 유량조절밸브(9, 15)를 제어한다.

이러한 제어부는 자동차의 실제 상황을 재현하기 위해, 전자제어유닛(ECU)를 사용하는 것이 바람직하다.

상술한 구성을 갖는 본 실시예의 연료 펌프용 시험장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 실시예의 시험용 연료 펌프(8)에 임의의 오리피스 경을 갖는 시험용 벤투리관(5)을 설치하고, 이를 연료탱크(1)에 장착한다.

이어서, 연료 펌프(8)가 동작되어 소정의 연료를 송출하게 되며, 이 연료는 유량조절밸브(9)에 의해 조절되고, 유량계(10)에 의해 연료량이 측정된다. 다시, 상기 연료는 분기관(11)을 통해 일부는 연료 펌프(8)로 리턴되고, 일부는 연료탱크(1)로 리턴된다.

연료탱크(1)로 리턴되는 연료는 유량조절밸브(15) 및 유량계(14)를 통하면서, 연료량이 제어되고 측정된다.

또, 연료 펌프(8)로 리턴되는 연료는 압력조정기(16)를 통하면서 압력센서(17)에 의해 입구 및 출구의 압력이 측정되고, 그 시그널은 제어부로 보내져 비교, 분석된다.

이때, 상기 압력조정기(16)의 입구 및 출구의 압력이 동일할 경우, 상기 제어부는 현재의 시험용 벤투리관(5)의 오리피스 경을 적합한 것으로 판단한다.

이어서, 상기 연료는 시험용 벤투리관(5)을 통과하면서 소정의 압력을 발생시켜, 연료탱크(1)에 저장된 연료를 흡입하게 된다. 이와 같은 동작은 반복적으로 실행된다.

[고안의 효과]

이상에서 설명된 실시예를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 고안에 의한 자동차의 연료 펌프용 시험장치는 본 출원인에 의해 선출원된 연료 펌프의 가장 적합한 벤투리관의 오리피스 경을 산출하는 효과를 갖게 된다.

이러한 효과는 실제 자동차에서 엔진으로 공급되는 연료의 공급 안전성과 압력 변동을 최소화하는 효과를 얻게 된다.

한편, 본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 실용신안등록 청구의 범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (5)

1. 연료탱크의 내부에 설치되는 배플 챔버와, 그 배플 챔버에 설치된 리턴 파이프와, 이 리턴 파이프에 설치되는 압력 조정기 및 그 다음에 연결되는 시험용 벤투리관으로 구성된 연료 펌프와; 이 연료 펌프에서 연결된 연료 송출관에 설치되느 유량조절밸브와 유량제 및 분기관과; 상기 분기관의 일측에서 상기 리턴 파이프로 연결되는 제1관로와; 상기 분기관의 타측에서 연료탱크로 연결되며, 유량계와 유량조절밸브가 설치된 제2관로와; 상기 압력조정기의 입구 및 출구에 설치되는 압력센서와; 이 압력센서의 시그널에 의해 압력값을 비교하여, 상기 시험용 벤투리관의 오리피스 경의 적정 여부를 판단하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 연료 펌프용 시험장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 배플 챔버에는 벤투리관의 아래쪽에 형성되고 연료탱크와 연통되는 연료 흡입구가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 연료 펌프용 시험장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 시험용 벤투리관은 서로 다른 오리피스 경을 갖는 불특정 다수개인 것을 특징으로 하는 자동차의 연료 펌프용 시험장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 연료 송출관에는 모터 펌프가 설치된 것을 특징으로 하는 자동차의 연료 펌프용 시험장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 유량조절밸브는 제어부에 의해 조정되는 것을 특징으로 하는 자동차의 연료 펌프용 시험장치.