KR0179310B1

KR0179310B1 - Alternative fuel heating system for diesel engine

Info

Publication number: KR0179310B1
Application number: KR1019960005979A
Authority: KR
Inventors: 나우정; 조기현
Original assignee: 나우정
Priority date: 1996-03-07
Filing date: 1996-03-07
Publication date: 1999-03-20
Also published as: KR970066054A

Abstract

본 발명은 고점성의 식물유, 액화가스등의 대체연료를 냉각수를 이용해서 가열할 수 있는 산업용 디이젤 엔진의 대체연료 가온장치를 제공한다. 본 발명의 대체연료 가온장치는, 워터재킷및 연소실을 갖는 실린더 블럭과, 워터재킷의 상부에 설치되어 냉각수의 열을 발산시키는 라디에이터와, 이 라디에이터에 대하여 병렬고 실린더 블럭의 상부에 설치되는 연료탱크와, 이 연료탱크로부터 공급되는 연료를 여과하는 연료필터와, 여과된 연료를 펌핑하는 연료펌프와, 이 연료펌프로부터 공급되는 연료를 연소실내로 분사하는 인젝터로 구성된 산업용 디이젤 엔진에 사용되며, 연료가 냉각수와 열교환을 하여 가온될 수 있도록 상기 워터재킷 내에서 연료의 흐름을 안내하는 히팅 파이프와, 상기 워터 재킷을 관통해서 형성되며, 상기 연료탱크로 부터의 미가온 연료를 상기 히팅 파이프로 도입하는 입구포트와, 상기 워터재킷을 관통해서 형성되며, 상기 히팅 파이프로부터의 가온연료를 상기 연료필터로 공급하는 출구포트를 구비한다.The present invention provides an alternative fuel heating apparatus for an industrial diesel engine capable of heating alternative fuels such as high viscosity vegetable oil and liquefied gas using cooling water. Alternative fuel warming apparatus of the present invention, the cylinder block having a water jacket and the combustion chamber, a radiator installed on the top of the water jacket to dissipate the heat of the cooling water, and a fuel tank installed in parallel to the radiator and installed on the cylinder block And a fuel filter for filtering the fuel supplied from the fuel tank, a fuel pump for pumping the filtered fuel, and an injector for injecting the fuel supplied from the fuel pump into the combustion chamber. A heating pipe guiding the flow of fuel in the water jacket so as to be heated by heat exchange with the cooling water, and formed through the water jacket, and introducing unheated fuel from the fuel tank into the heating pipe. It is formed through the inlet port and the water jacket, and the heated fuel from the heating pipe to the fuel An outlet port for supplying the filter is provided.

Description

Alternative Fuel Warmers for Industrial Diesel Engines

제1도는 본 발명의 대체연료 가온장치를 적용한 경운기 엔진을 개략적으로 나타내는 일부절개 측면도이다.1 is a partial cutaway side view schematically showing a cultivator engine to which the alternative fuel heating apparatus of the present invention is applied.

제2도는 제1도의 대체연료 가온장치에 대한 종단면도로서, 실린더 블럭, 히팅 파이프및 라디에이터의 위치관계를 보여주는 도면이다.FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the alternative fuel heating device of FIG. 1, showing the positional relationship of the cylinder block, the heating pipe and the radiator.

제3도는 워터재킷내에 히팅파이프가 설치되어 있는 경운기 엔진의 실린더 블럭을 도시하는 평면도이다.3 is a plan view showing the cylinder block of the cultivator engine provided with a heating pipe in the water jacket.

제4도는 본 발명의 대체연료 가온장치에 있어서 연료의 흐름계통을 개략적으로 나타내는 블럭선도이다.4 is a block diagram schematically showing the flow of fuel in the alternative fuel heating apparatus of the present invention.

제5도는 대체연료로서의 유채유(Rapeseed Oil)와 통상의 디이젤연료에 대하여 온도증가에 따른 동점도변화를 비교해서 나타내는 그래프이다.5 is a graph showing a comparison of kinetic viscosity change with temperature increase for rapeseed oil and diesel fuel as alternative fuels.

제6도는 온도의 증가에 따른 미강유의 비중및 동점도 변화를 나타내는 그래프이다.6 is a graph showing changes in specific gravity and kinematic viscosity of rice bran oil with increasing temperature.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 실린더 블럭 12 : 연료탱크10: cylinder block 12: fuel tank

14 : 라디에이터 16 : 에어크리너14: radiator 16: air cleaner

18 : 소음기 20 : 연료필터18: Silencer 20: Fuel Filter

24 : 연료펌프 30 : 인젝터24: fuel pump 30: injector

42 : 셔터 46 : 히팅파이프42: shutter 46: heating pipe

48 : 입구포트 52 : 출구포트48: inlet port 52: outlet port

본 발명은 고점성의 식물유 또는 액화가스를 대체연료로서 사용하는 산업용 디이젤 엔진에 관한 것으로, 특히 냉각수를 이용해서 대체연료를 가온함으로써 그 점도를 크게 저하시켜 연소효율의 향상을 도모할 수 있는 대체연료 가온장치에 관한 것이다.The present invention relates to an industrial diesel engine using a highly viscous vegetable oil or a liquefied gas as an alternative fuel, and in particular, the alternative fuel heating that can improve the combustion efficiency by greatly reducing the viscosity by heating the alternative fuel using cooling water. Relates to a device.

공지된 바와 같이, 농기계, 예를 들면, 경운기는 구조가 간단하고 가격이 비교적 저렴한 소형 단기통 엔진을 이용하여 작업에 필요한 동력을 얻고 있으며, 또한, 소형 단기통 엔진의 연료로서는 석유, 경유 등과 같은 저가의 디이젤유가 가장 널리 사용되고 있다.As is known, agricultural machinery, for example, a cultivator, obtains the power necessary for the operation by using a small short-cylinder engine having a simple structure and relatively inexpensive price. Diesel oil is the most widely used.

디이젤유는 가격이 저렴하다고 하는 장점이 있으나, 연소 시 다량의 유해물질을 배출하여 대기를 오염시키기 때문에 환경보존의 관점에서 볼 때 저공해 대체연료를 사용할수 있는엔진의 개발이 절실히 요망되고 있는 실정이다.Diesel oil has the advantage of low price, but since it emits a large amount of harmful substances during combustion, it is polluting the air. Therefore, from the viewpoint of environmental conservation, development of an engine that can use low-pollution fuel is urgently needed. .

그리하여 최근에는 식물유, 특히 미강유(Ricebran Oil)를 농기계 엔진의 연료로서 이용하려는 연구개발노력이 활발히 이루어지고 있다. 미강유는 경제성이나 환경친화성의 측면에서 이상적인 연료로 알려져 있다. 그 이유는 가격이 비교적 저렴한 데다가 연소 시 유해물질의 배출량이 극히 적기 때문이다. 그러나, 미강유는 통상의 다이젤 연료에 비해서 훨씬 높은 점도를 갖는 이른바 고점성유이기 때문에, 윤활유나 조명용 연료로서 사용하기에는 부족함이 없으나, 점도를 낮추지 않는 한 엔진의 연료로 사용하기에는 부적합하다. 고점도의 미강유를 아무런 처리도 하지않고 엔진연료로 사용할 경우에는, 연소실내에서 충분한 무화(Atomization)가 이루어지지 않아서 연소효율이 크게 저하되고, 이 결과 원하는 수준의 엔진출력을 얻을 수 없을 뿐만 아니라, 미연소 가스의 배출로 인하여 대기를 오염시키게 되는 문제점이 있다.In recent years, research and development efforts have been actively made to use vegetable oil, particularly ricebran oil, as a fuel for agricultural machinery engines. Rice bran oil is known as an ideal fuel in terms of economy and environmental friendliness. The reason is that the price is relatively low and the emission of harmful substances in combustion is extremely low. However, because the rice bran oil is a so-called high viscosity oil having a much higher viscosity than a conventional diesel fuel, there is no shortage of use as a lubricating oil or lighting fuel, but it is not suitable for use as an engine fuel unless the viscosity is lowered. If high viscosity rice oil is used as an engine fuel without any treatment, sufficient atomization is not performed in the combustion chamber, which leads to a significant reduction in combustion efficiency. There is a problem of polluting the atmosphere due to the discharge of the combustion gas.

이에 대한 대책으로서, 종래에는 연료탱크로부터 인젝터로 공급되는 미강유를 배기열로 가열하여 그 점도를 저하시킴으로써 연소효율을 개선하려는 시도가 있었다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 종래의 미강유 가온장치는 동파이프를 지그재그형으로 절곡하여 소음기의 외부에 밀착시킨 다음, 그 일단부는 연료탱크에 연결하고 그 타단부는 연료필터에 연결함으로써, 동파이프를 통해서 흐르는 미강유가 배기가스의 열에 의해, 예를 들면, 50-58℃까지 가열되도록 하고 있다.As a countermeasure, conventionally, there have been attempts to improve combustion efficiency by heating rice bran oil supplied from a fuel tank to an injector by exhaust heat to lower its viscosity. In more detail, the conventional rice bran warming device bends the copper pipe in a zigzag shape, closely adheres to the outside of the silencer, and then connects one end to the fuel tank and the other end to the fuel filter. The rice bran oil which flows through is heated by the heat of exhaust gas, for example to 50-58 degreeC.

상기한 미강유 가온장치는 엔진의 정상운전중에는 어는 정도의 가온효과를 기대할 수 있는 것이 사실이나, 다음과 같은 여러가지의 문제점을 안고 있다. 첫째, 동파이프가 연료탱크의 바닥보다 높게 위치하기 때문에 중력에 의한 미강유의 흐름을 방해하게 된다. 둘째, 소음기를 통해 동파이프로 전달되는 배기열의 조절이 불가능하고, 이로 인하여 미강유의 가온온도를 적절히 제어할 수 없다. 셋째, 소음기의 과열 시 또는 외부의 충격으로 인한 동파이프의 파열 시에는 화재의 위험성이 있다. 넷째, 동파이프가 항상 외부로 노출되어 있기 때문에 내구성이 좋지 않을 뿐만 아니라 외관도 불량하다.Although the above-mentioned rice bran warming device can expect a certain degree of warming effect during normal operation of the engine, it has various problems as follows. First, the copper pipe is located higher than the bottom of the fuel tank, thereby preventing the flow of rice bran oil by gravity. Second, it is impossible to control the exhaust heat transmitted to the copper pipe through the silencer, and thus, the heating temperature of rice bran oil cannot be properly controlled. Third, there is a risk of fire when the silencer is overheated or when the copper pipe ruptures due to external impact. Fourth, because the copper pipe is always exposed to the outside, not only the durability is poor, but also the appearance is poor.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 그 목적은 엔진의 구조를 크게 변경하지 않고도 간단히 설치할 수 있고, 중력에 의한 연료의 흐름을 방해하지 않으며, 연료의 가온온도를 적절히 제어할 수 있고, 내구성이 우수하고, 대체연료의 연소효율을 크게 향상시켜서 엔진의 출력증대 및 유해배기가스의 저감을 도모할 수 있는 산업용 디이젤 엔진의 대체연료 가온장치를 제공하는 것이다.The present invention was devised to solve the problems of the prior art as described above, the object of which can be easily installed without significantly changing the structure of the engine, does not interfere with the flow of fuel by gravity, the heating temperature of the fuel It is possible to provide an alternative fuel heating device for an industrial diesel engine that can properly control the fuel cell, have excellent durability, and greatly improve the combustion efficiency of the alternative fuel, thereby increasing the output of the engine and reducing the harmful exhaust gas.

이와 같은 본 발명의 목적은, 워터재킷 및 연소실을 갖는 실린더 블럭과, 워터재킷의 상부에 설치되어 냉각수의 열을 발산시키는 라디에이터와, 이 라디에이터에 대하여 병렬로 실린더 블럭의 상부에 설치되는 연료탱크와, 이 연료탱크로부터 공급되는 연료를 여과하는 연료필터와, 여과된 연료를 펌핑하는 연료펌프와, 이 연료펌프로부터 공급되는 연료를 연소실내로 분사하는 인젝터로 구성된 산업용 디이젤 엔진에 있어서, 연료가 냉각수와 열교환을 하여 가온될 수 있도록 상기 워터재킷 내에서 연료의 흐름을 안내하는 히팅파이프와, 상기 워터재킷을 관통해서 형성되며, 상기 연료탱크로부터의 미가온연료를 상기 히팅파이프로 도입하는 입구포트와, 상기 워터재킷을 관통해서 형성되며, 상기 히팅파이프로부터의 가온연료를 상기 연료필터로 공급하는 출구포트를 구비하는 산업용 디이젤 엔진의 대체 연료가온장치에 의해서 달성될 수 있다.The object of the present invention is to provide a cylinder block having a water jacket and a combustion chamber, a radiator installed at an upper portion of the water jacket and dissipating heat of cooling water, and a fuel tank installed at an upper portion of the cylinder block in parallel to the radiator. In an industrial diesel engine comprising a fuel filter for filtering fuel supplied from the fuel tank, a fuel pump for pumping the filtered fuel, and an injector for injecting the fuel supplied from the fuel pump into the combustion chamber, the fuel is coolant. And a heating pipe for guiding the flow of fuel in the water jacket so as to be heated by heat exchange, and an inlet port formed through the water jacket to introduce unheated fuel from the fuel tank into the heating pipe. And formed by penetrating the water jacket and supplying heated fuel from the heating pipe to the fuel filter. The urgency can be achieved by alternative fuel heaters for industrial diesel engines having outlet ports.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 대표적인 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도및 제2도를 참조하면, 본 발명의 대체연료 가온장치를 적용한 경운기 엔진이 하나의 실시예로서 도시되어 있는 것을 알 수 있다. 이 경운기 엔진은 식물유, 예를 들면, 미강유를 대체연료로서 사용하도록 설계된 소형 단기통 디이젤 엔진으로서, 필요에 따라 액화가스를 사용하는 구조로 개조할 수도 있다. 도면에 도시된 경운기 엔진은 실린더블럭(10)을 구비하며, 이 실린더 블럭(10)의 상부에는 연료탱크(12)와 라디에이터(14)가 앞뒤로 나란히 설치되고, 또한 실린더 블럭(10)의 후미에는 에어크리너(16)와 소음기(18)가 횡방향으로 병렬 배치되어 있다.Referring to Figures 1 and 2, it can be seen that a cultivator engine to which the alternative fuel heating device of the present invention is shown as one embodiment. This cultivator engine is a small short-circuit diesel engine designed to use vegetable oil, for example, rice bran oil, as an alternative fuel, and may be converted into a structure using liquefied gas as needed. The cultivator engine shown in the drawing has a cylinder block 10, and a fuel tank 12 and a radiator 14 are installed side by side in front of the cylinder block 10, and also at the rear of the cylinder block 10. The air cleaner 16 and the silencer 18 are arranged in parallel in the transverse direction.

실린더 블럭(10)의 측면에는 연료 중에 혼입된 이물질을 걸러주는 연료필터(20)가 부착되고, 이 연료필터(20)는 호스(22)를 통해서 연료펌프(24)에 이어져 있다. 상기 연료펌프(24)는 캠(26)에 의해 작동되는 것으로, 연료를 고압으로 펌핑하여 파이프(28)를 통해 인젝터(30)로 공급하게 된다. 그리고 인젝터(30)는 정해진 양의 연료를 연소실내로 분사하고, 나머지의 연료를 잉유 호스(32)를 거쳐 연료탱크(12)로 되돌려 보낸다.The side of the cylinder block 10 is attached to the fuel filter 20 for filtering foreign matter mixed in the fuel, the fuel filter 20 is connected to the fuel pump 24 through the hose (22). The fuel pump 24 is operated by the cam 26 to pump the fuel at a high pressure to supply the injector 30 through the pipe 28. The injector 30 injects a predetermined amount of fuel into the combustion chamber, and sends the remaining fuel back to the fuel tank 12 through the oil oil hose 32.

제2도에 가장 명료하게 나타내는 바와 같이, 상기 실린더 블럭(10)은 인젝터(30)에서 분사된 연료를 연소시키는 연소실(34)과, 연소 시에 발생하는 열을 식혀주기 위한 냉각수를 수용하는 워터재킷(36)을 갖는다. 상기 라디에이터(14)는 워터재킷(36)의 상부에 설치되는 것으로, 워터재킷(36)으로부터의 냉각수가 순환하게 되는 냉각수 통로(38)와, 이 냉각수통로(38)의 일측에 부착되어 외기를 냉각수 통로(38)를 거쳐 흡입하는 냉각팬(40)과, 이 냉각팬(40)의 반대쪽에 설치되어 냉각수 통로(38)내로 흡입되는 외기의 양을 조절하는 셔터(42)로 구성된다. 상기 셔터(42)는 이점쇄선으로 나타낸 레버(44)의 조작에 따라 개폐되며, 그 개방각도가 클수로 외기의 도입량이 많아져서 냉각수의 온도가 낮아진다. 따라서, 셔터(42)의 개방각도를 조절하면, 냉각수의 온도를 원하는 값으로 제어할 수 있다.As most clearly shown in FIG. 2, the cylinder block 10 includes a combustion chamber 34 for burning fuel injected from the injector 30, and water containing cooling water for cooling heat generated during combustion. Has a jacket 36. The radiator 14 is installed on the upper portion of the water jacket 36, and is attached to one side of the cooling water passage 38 through which the cooling water from the water jacket 36 is circulated, and is connected to the outside air. It consists of a cooling fan 40 suctioned through the cooling water passage 38 and a shutter 42 which is provided on the opposite side of the cooling fan 40 to adjust the amount of outside air sucked into the cooling water passage 38. The shutter 42 is opened and closed in accordance with the operation of the lever 44, which is indicated by a double-dotted line, and the opening angle of the shutter 42 is large, so that the amount of introduction of outside air is increased, thereby lowering the temperature of the cooling water. Therefore, by adjusting the opening angle of the shutter 42, it is possible to control the temperature of the cooling water to a desired value.

제3도에는 실린더 블럭(10)이 평면도로서 도시되어 있다. 이 도면을 보면 알 수 있는 바와 같이, 워터재킷(36)의 내부에는 소정의 길이로 절곡 성형된 히팅파이프(46)가 배치되는 바, 이 히팅 파이프(46)는 연료가 냉각수와 열교환을 하여 가온될 수 있도록 워터재킷(36)내에서 연료의 흐름을 안내하게 된다. 이러한 히팅파이프(46)는 열전도성이 우수하고 냉각수에 대하여 화학적 내구성을 갖는 소재, 예를 들면, 동(Cu)으로 제조하는 것이 바람직하나, 이것에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 히팅파이프(46)는 연료의 원활한 흐름에 지장을 주지 않을 정도의 직경을 가져야 하고, 아울러 연료를 워터재킷(36)내에 충분한 시간 동안 체류시켜서 원하는 온도까지 가열할 수 있는 정도의 길이를 가져야 한다. 도면에 도시한 실시예에 있어서는, 히팅 파이프(46)로서 직경 10mm, 길이 1500mm의 동관을 사용하였으며, 이를 이용한 연료의 가온실험결과에 관해서는 후술한다. 덧붙여서, 상기 히팅파이프(46)는 코일형, 지그재그형등, 어떠한 형상으로 절곡하더라도 무방하며, 가공성이나 공간이용효율을 고려해서 적절한 형상을 갖도록 절곡성형하면 된다.3, the cylinder block 10 is shown in plan view. As can be seen from this figure, a heating pipe 46 bent to a predetermined length is disposed inside the water jacket 36, and the heating pipe 46 is heated by heat exchange with the coolant. To guide the flow of fuel in the water jacket 36. The heating pipe 46 is preferably made of a material having excellent thermal conductivity and chemical resistance to cooling water, for example, copper, but is not limited thereto. In addition, the heating pipe 46 should have a diameter such that it does not interfere with the smooth flow of the fuel, and should also be long enough to keep the fuel in the water jacket 36 for a sufficient time to heat it to a desired temperature. do. In the embodiment shown in the drawing, a copper tube having a diameter of 10 mm and a length of 1500 mm was used as the heating pipe 46. The fuel heating test result using the same will be described later. In addition, the heating pipe 46 may be bent into any shape, such as a coil shape or a zigzag shape, and may be bent to have an appropriate shape in consideration of workability and space utilization efficiency.

워터재킷(36)에는 연료탱크(12)로부터의 미가온 연료를 히팅파이프(46)내로 도입하는 입구포트(48)가 그 측벽을 관통해서 형성되며, 이 입구포트(48)는 연료공급파이프(50)를 경유해서 연료탱크(12)의 바닥과 연통하고 있다. 또한 워터재킷(36)의 측벽에는 히팅 파이프(46)로부터의 가온연료를 연료필터(20)로 배출하는 출구포트(52)가 상기 입구포트(48)와 나란히 형성되고, 이 출구포트(52)는 연료배출파이프(54)를 경유해서 연료필터(20)에 연결되어 있다. 제1도및 제2도에서 알수 있는 것처럼, 상기 히팅파이프(46), 입구포트(48)및 출구포트(52)는 연료탱크(12)의 바닥보다 낮게 위치해 있으므로, 가온하고자 하는 연료가 중력에 의해 연료탱크(12)로부터 유출되어 히팅파이프(46)를 지나 연료필터(20)로 자연스럽게 배출된다.In the water jacket 36, an inlet port 48 for introducing unheated fuel from the fuel tank 12 into the heating pipe 46 is formed through the side wall thereof, and the inlet port 48 is formed of a fuel supply pipe ( It communicates with the bottom of the fuel tank 12 via 50). In addition, an outlet port 52 for discharging the heated fuel from the heating pipe 46 to the fuel filter 20 is formed on the side wall of the water jacket 36 in parallel with the inlet port 48. Is connected to the fuel filter 20 via the fuel discharge pipe 54. As can be seen in FIGS. 1 and 2, the heating pipe 46, the inlet port 48 and the outlet port 52 are located lower than the bottom of the fuel tank 12, so that the fuel to be warmed to gravity It is discharged from the fuel tank 12 by passing through the heating pipe 46 is naturally discharged to the fuel filter 20.

다음으로, 제4도, 제5도및, 제6도를 참조하여 본 발명에 따른 대체연료 가온장치의 작동에 관하여 상세히 설명한다.Next, the operation of the alternative fuel heating apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4, 5 and 6.

제4도에 나타낸 것과 같이, 연료탱크(12)에 저장된 미강유는 중력에 의해 워터재킷(36)내의 히팅 파이프(46)로 공급된다. 미가온 상태의 미강유는 매우 높은 점성을 갖는 것으로서, 이를 그대로 사용할 경우에는 무화특성이 불량해서 연소효율이 크게 떨어지기 때문에, 가온을 통해서 통상의 디이젤연료와 유사한 수준으로 점도를 저하시킬 필요가 있다. 제5도에 나타내는 바와 같이, 식물유의 점도는 온도의 증가에 따라 급격히 낮아져서 70℃이상의 온도범위에서는 통상의 디이젤연료에 접근하는 점도를 갖게 된다.As shown in FIG. 4, the rice bran oil stored in the fuel tank 12 is supplied to the heating pipe 46 in the water jacket 36 by gravity. The unheated rice bran oil has a very high viscosity, and when used as it is, the atomization characteristics are poor and the combustion efficiency is greatly reduced. Therefore, it is necessary to lower the viscosity to a level similar to that of a conventional diesel fuel through heating. As shown in FIG. 5, the viscosity of vegetable oil decreases rapidly with the increase of temperature, and has a viscosity approaching the diesel fuel in the range of 70 degreeC or more.

제6도는 미강유의 비중과 동점도가 온도의 상승에 따라 어떻게 변화하는지를 구체적으로 보여주고 있다. 미강유의 비중은 온도변화에 비교적 둔감하지만 그것의 동점도는 온도변화에 극히 민감하게 반응하는 것을 알 수 있다.6 shows in detail how specific gravity and kinematic viscosity of rice bran oil change with increasing temperature. The specific gravity of rice bran oil is relatively insensitive to temperature change, but its kinematic viscosity is very sensitive to temperature change.

히팅 파이프(46)로 공급된 미강유는 주위의 냉각수와 열교환을 하여 가온되는데, 본 발명의 대체연료 가온장치는 다음의 표1에 나타낸 것과 같은 가온성능을 발휘하는 것으로 확인되었다. 표1에 있어서, 외기온도는 15℃, 엔진의 정격출력은 8ps/2,200rpm, 구간별 측정시간은 5분, 측정오차는 ±2℃이다.Rice bran oil supplied to the heating pipe 46 is heated by heat exchange with the surrounding cooling water, it was confirmed that the alternative fuel heating device of the present invention exhibits the heating performance as shown in Table 1 below. In Table 1, the outside temperature is 15 ℃, the rated output of the engine is 8ps / 2,200rpm, the measurement time for each section is 5 minutes, and the measurement error is ± 2 ℃.

상기 표 1에서 연료의 입구온도가 일정하지 않고 점차로 증가하는 이유는 라디에이터 등을 통한 엔진의 발열로 인하여 엔진자체및 그 주위온도가 약간씩 상승하고, 이에 따라 연료탱크(12)에서 히팅파이프(46)로 공급되는 미강유의 온도가 증가하기 때문이다. 히팅 파이프(46)를 거쳐서 나오는 미강유의 출구온도는 입구온도에 비해 약 3-4배로 증가하였다. 이것은 냉각수의 온도에 비례하여 미강유의 가온온도가 증가한다는 것을 의미한다.In Table 1, the inlet temperature of the fuel is not constant and gradually increases because of the heat generation of the engine through the radiator and the like, and the engine itself and its ambient temperature slightly increase. Accordingly, the heating pipe 46 in the fuel tank 12 is increased. This is because the temperature of rice bran oil supplied to) increases. The outlet temperature of the rice bran oil passing through the heating pipe 46 increased about 3-4 times compared to the inlet temperature. This means that the heating temperature of rice bran oil increases in proportion to the temperature of the cooling water.

냉각수의 온도는 라디에이터(14)에 설치된 셔터(42)의 개방각도를 변화시켜서 조절할 수 있으므로, 본 발명에 의하면 미강유의 가온온도를 원하는 값으로 제어하는 것이 가능하게 된다.Since the temperature of the cooling water can be adjusted by changing the opening angle of the shutter 42 provided in the radiator 14, according to the present invention, it is possible to control the heating temperature of the rice bran oil to a desired value.

다시 제4도를 보면, 히팅 파이프(46)에서 가온된 미강유는 연료필터(20)를 경유하여 연료펌프(24)에 도달한다. 연료펌프(24)는 승온상태의 미강유를 고압으로 펌핑하여 인젝터(30)로 보내고, 인젝터(30)는 정해진 양의 미강유를 연소실(34)내로 분사함과 동시에 여분의 미강유를 연료탱크(12)로 되돌려 보낸다.4 again, the rice bran oil heated in the heating pipe 46 reaches the fuel pump 24 via the fuel filter 20. The fuel pump 24 pumps the rice bran oil in a high temperature state to a high pressure and sends it to the injector 30, and the injector 30 injects a predetermined amount of the rice bran oil into the combustion chamber 34, and simultaneously supplies extra rice bran oil to the fuel tank 12. Return to

본 발명의 다른 실시예로서, 액화천연가스, 액화석유가스 등과 같은 가스연료를 사용하는 디이젤엔진에도 본 발명의 대체연료 가온장치를 적용할 수 있다. 가스연료 엔진의 경우에는 가스가 기화 할때 반드시 많은 잠열을 필요로 하기 때문에 가온을 하지 않으면 엔진의 전반적인 성능이 크게 저하한다. 이 실시예의 가스연료 엔진은 기존의 디이젤 엔진에서 연료탱크를 제거하고 그 대신에 고압의 가스탱크를 장착하여 개조한 것이다.As another embodiment of the present invention, the alternative fuel heating apparatus of the present invention can be applied to diesel engines using gaseous fuels such as liquefied natural gas and liquefied petroleum gas. In the case of gas fueled engines, since the latent heat of gas is always required when gas is vaporized, the overall performance of the engine is greatly reduced without heating. The gas fuel engine of this embodiment was modified by removing the fuel tank from the existing diesel engine and replacing the high pressure gas tank instead.

위에서 설명한 실시예에서와 마찬가지로, 라디에이터 하부의 워터재킷에는 히팅파이프를 설치하고, 이 히팅파이프의 입구단은 가스탱크에 연결한다. 한편, 히팅파이프의 출구단은 배이퍼라이저를 통해서 기화기의 벤츄리에 연결되어 있다. 실제로 실험한 결과에 의하면, 히팅 파이프에서 가온된 액화가스 연료는 기화기의 벤츄리에서 미세한 입자로 분사되어 연소효율을 향상시킬 수 있는 것으로 밝혀졌다.As in the embodiment described above, a heating pipe is installed in the water jacket below the radiator, and the inlet end of the heating pipe is connected to the gas tank. On the other hand, the outlet end of the heating pipe is connected to the venturi of the carburetor through a vaporizer. In fact, the experimental results show that the liquefied gas fuel heated in the heating pipe can be injected into the fine particles in the venturi of the vaporizer to improve the combustion efficiency.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 산업용 디이젤 엔진의 대체연료가온장치는 엔진의 구조를 크게 변경하지 않고도 용이하게 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 연료탱크보다 낮게 위치하기 때문에 연료의 원활한 흐름을 도모할 수 있고, 연료의 가온 온도를 필요에 따라 적절히 제어할 수 있고, 환경친화성이 좋은 고점성의 식물유나 액화가스 등을 디이젤 엔진에 직접 사용할 수 있도록 함으로써 유해배기가스를 획기적으로 저감할 수 있다.As described in detail above, the alternative fuel heating device of the industrial diesel engine according to the present invention can be easily installed without significantly changing the structure of the engine, and is positioned lower than the fuel tank, so that fuel can be smoothly flowed. The heating temperature of the fuel can be appropriately controlled as necessary, and the hazardous exhaust gas can be drastically reduced by allowing high viscosity vegetable oil, liquefied gas, etc., which have good environmental friendliness, to be used directly in the diesel engine.

Claims

A cylinder block having a water jacket and a combustion chamber, a radiator installed at an upper portion of the water jacket to dissipate heat of cooling water, a fuel tank provided at an upper portion of the cylinder block in parallel to the radiator, and fuel supplied from the fuel tank. In the industrial diesel engine comprising a fuel filter for filtering the fuel, a fuel pump for pumping the filtered fuel, and an injector for injecting the fuel supplied from the fuel pump into the combustion chamber, located lower than the bottom of the fuel tank, bent copper And a heating pipe for guiding the flow of fuel in the water jacket so that the fuel may be heated by heat exchange with the cooling water, and positioned below the bottom of the fuel tank, and formed through the water jacket. An inlet port for introducing unheated fuel from the fuel pipe into the heating pipe; It is located lower than the bottom of the through, formed through the water jacket, the outlet port for supplying the heated fuel from the heating pipe to the fuel filter, and through the radiator to control the temperature of the cooling water and the heating temperature of the fuel Alternative fuel heating device for an industrial diesel engine, characterized in that it comprises a shutter device that is installed at the inlet air inlet of the radiator to adjust the amount of air.