KR100218493B1 - Air-fuel ratio measuring apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 레이저를 이용한 공연비 측정 방법에 대한 것으로서, 특히 연료와 함께 공기도 동시에 레이저 빔에 의해 여기되도록 하므로서 연소실내 연료의 분포와 공기의 분포를 동시에 비교측정하여 정밀한 측정이 될 수 있도록 하는 공연비 측정 방법에 대한 것이다.In particular, the present invention relates to a method for measuring the air / fuel ratio using a laser, and more particularly, to a method for measuring the air / fuel ratio of a fuel to be precisely measured by simultaneously measuring the distribution of fuel and the distribution of air, It is about the method.
즉 레이저를 연소실에 직접 조사하여 연료를 여기시키면서 발생되는 신호를 석영창으로 투과시키면서 미러에 의해 굴절시켜 제1카메라에서 디스플레이시킴과 동시에 상기 레이저로부터 조사되는 빔의 일부는 다이 레이저를 통해 조사되도록 하여 생성되는 유색의 레이저 빔이 연소실로 조사되도록 하므로서 연소실내 공기를 여기시키도록 하고, 이때 발생되는 신호는 석영창으로 투과시키면서 미러에 의해 굴절시켜 스플릿 미러에 의해 다시 굴절시켜 제2카메라에서 디스플레이되도록 하므로서 공기와 연료의 분포상태를 각 분포 비율에 의해 측정토록 하므로서 레이저 투과용 창과 석영창의 오염으로 인한 오차 발생을 배제시켜 보다 측정 결과에 대한 신뢰성을 향상시키게 되는 효과를 제공하게 되는 것이다.That is, the laser is directly irradiated to the combustion chamber to excite the fuel, and the generated signal is transmitted through the quartz window, refracted by the mirror and displayed on the first camera, and a part of the beam irradiated from the laser is irradiated through the die laser The generated colored laser beam is irradiated to the combustion chamber to excite the air in the combustion chamber and the generated signal is refracted by the mirror while passing through the quartz window and refracted by the split mirror to be displayed on the second camera The distribution of the air and the fuel is measured by the respective distribution ratios, thereby eliminating the occurrence of errors due to the contamination of the laser transmission window and the quartz window, thereby improving the reliability of the measurement result.
Description
본 발명은 레이저(Laser)를 이용한 공연비 측정 방법에 대한 것으로서, 특히 연료와 함께 공기도 동시에 레이저 빔(Laser Beam)에 의해 여기되도록 하므로서 연소실내 연료의 분포와 공기의 분포를 동시에 비교측정하여 정밀한 측정이 될 수 있도록 하는 공연비 측정 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a method for measuring an air-fuel ratio using a laser, and more particularly, to a method for measuring the air-fuel ratio by using a laser beam, Fuel ratio of the air-fuel ratio.
엔진에서의 공연비는 차량의 출력과 배기가스의 배출량에 대단히 중요한 역할을 하게 되는바 최적의 효율을 얻기 위해서는 정확한 실험 데이터가 필요로 된다.Since the air-fuel ratio in the engine plays a very important role in the output of the vehicle and the emission amount of the exhaust gas, accurate experimental data are required to obtain the optimum efficiency.
즉 공기와 연료의 혼합 비율이 이론 공연비에 가깝게 형성되도록 하게 되면 엔진의 연소 효율과 배기가스 저감 효율을 촉진시킬 수가 있기 때문이다.That is, if the mixture ratio of air and fuel is made close to the stoichiometric air-fuel ratio, the combustion efficiency and the exhaust gas reduction efficiency of the engine can be promoted.
한편 상기와 같은 공연비의 측정을 위해서 최근에는 도 2에서와 같은 레이저를 이용한 측정방법이 사용되고 있는바 실린더(13)의 상부 양측면으로는 동일선상으로 각각 레이저 투과용 창(16)을 형성하고, 상기 투과용 창(16)의 일측으로는 수평선상에 레이저(15)를 형성하며, 연소실(14) 저부로는 석영창(17)과 미러(18, Mirror)를 설치하여 레이저 빔이 연료 입자에 충돌하면서 발생시키게 되는 신호(λ1)인 반사광의 분포가 카메라(19)에서 디스플레이되도록 하는 것이다.Meanwhile, in order to measure the air-fuel ratio as described above, a laser measuring method such as that shown in FIG. 2 is used. The laser transmitting window 16 is formed in the same line on both upper sides of the cylinder 13, A laser 15 is formed on a horizontal line at one side of the transmissive window 16 and a quartz window 17 and a mirror 18 are provided at the bottom of the combustion chamber 14 to collide the laser beam with the fuel particles The distribution of the reflected light, which is the signal (? 1 ) to be generated by the camera 19, is displayed on the camera 19.
이렇게 수집된 정보는 실험자가 흡기량 및 연료 분사량등의 다양한 정보와 비교 분석하므로서 엔진에서의 공연비 상태를 측정하게 된다.The collected information is used to measure the state of the air-fuel ratio in the engine by comparing and analyzing various information such as the intake air amount and the fuel injection amount.
한편 상기한 실험시 상기 연소실(14) 양측의 레이저 투과용 창(16)과 저부의 석영창(17)은 장시간 사용시 투명도가 점차 악화되면서 연소실(14)내를 통과하게 되는 레이저 빔의 강도를 약해지게 할 뿐만 아니라 연료 입자에 충돌하면서 발하게 되는 반사광을 미러(18)에 전달시 화상이 탁해져 최종 카메라(19)에서 나타나게 되는 연료 분포 상태가 정확하지 않게 되는 문제점이 있게 된다.On the other hand, in the experiment described above, the transparency of the laser-transmissible window 16 on both sides of the combustion chamber 14 and the quartz window 17 on the bottom gradually deteriorate when used for a long period of time and the strength of the laser beam passing through the combustion chamber 14 is weak There is a problem that when the reflected light, which is emitted while being collided with the fuel particles, is transmitted to the mirror 18, the image becomes cloudy and the fuel distribution state that is displayed in the final camera 19 becomes inaccurate.
이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 연료를 여기시키는 동시에 공기도 함께 여기되도록 하므로서 2개의 카메라에서 연료와 공기의 분포상태가 각각 디스플레이되면서 이들을 비교 분석하는 방법으로 보다 정밀한 공연비 측정이 수행될 수 있도록 하는데 본 발명의 주된 목적이 있다.Accordingly, in order to solve the above-described problems, it is necessary to excite the fuel and at the same time excite the air, so that the distribution state of the fuel and the air in the two cameras are displayed and compared with each other. The present invention has a main object of the present invention.
상기와 같은 목적을 달성시키기 위하여 본 발명은In order to achieve the above object,
레이저를 연소실에 직접 조사하여 연료를 여기시키면서 발생되는 신호를 석영창으로 투과시키면서 미러에 의해 굴절시켜 제1카메라에서 디스플레이됨과 동시에 상기 레이저로부터 조사되는 빔의 일부는 다이 레이저를 통해 조사되도록 하여 생성되는 유색의 레이저 빔이 연소실로 조사되도록 하므로서 연소실내 공기를 여기시키도록 하고, 이때 발생되는 신호는 석영창으로 투과시키면서 미러에 의해 굴절시켜 스플릿 미러에 의해 다시 굴절시켜 제2카메라에서 디스플레이되도록 하는 구성이 특징이다.A part of the beam emitted from the laser beam is irradiated through the die laser while being reflected by the mirror while transmitting a signal generated by directly irradiating the laser to the combustion chamber and transmitting the generated signal to the quartz window The color laser beam is irradiated to the combustion chamber to excite the air in the combustion chamber, and the generated signal is refracted by the mirror while passing through the quartz window, refracted by the split mirror, and displayed on the second camera Feature.
도 1은 본 발명에 따른 실시예 구조도1 is a schematic view of an embodiment according to the present invention
도 2는 종래의 측정 구조도FIG. 2 is a cross-
* 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
3 : 레이저(Laser) 4 : 다이 레이저(Dye Laser)3: Laser 4: Dye Laser
7 : 레이저 투과용 창 8 : 석영창7: laser transmission window 8: quartz window
10 : 스플릿 미러(Split Mirror) 11 : 제1카메라10: Split Mirror 11: First camera
12 : 제2카메라12: Second camera
이를 첨부한 실시예 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 실시예를 도시한 것으로서, 도면 부호 1은 실린더이다.Fig. 1 shows an embodiment according to the present invention. In Fig. 1, reference numeral 1 denotes a cylinder.
실린더(1) 상부에는 연소실(2)이 형성되고, 상기 연소실(2) 양측으로는 레이저 투과용 창(7)이 수평으로 동일선상에 형성되며, 상기 연소실(2) 저부에는 레이저 빔과의 충돌로 발생되는 신호가 투과되도록 하는 석영창(8)과 상기 투과된 신호를 굴절되도록 하는 미러(9)가 형성되도록 한다.A laser beam transmission window 7 is horizontally formed in a line on both sides of the combustion chamber 2 and a collision with a laser beam is formed on the bottom of the combustion chamber 2, A quartz window 8 through which a signal generated by the transmitted light is transmitted and a mirror 9 through which the transmitted signal is refracted are formed.
또한 일측의 상기 레이저 투광용 창(7) 바깥측으로는 동일선상으로 각각 2개의 미러(5)(6)가 형성되도록 하되 일측의 미러(5)는 레이저(3)로부터 직접 조사되는 레이저 빔이 굴절될 수 있도록 하고, 타측의 미러(6)는 상기 레이저(3)로부터 조사되는 레이저 빔을 일단 다이 레이저(4, Dye Laser)를 통과해서 조사되도록 하므로서 발생되는 유색의 레이저 빔이 굴절될 수 있도록 하고 있다.In addition, two mirrors 5 and 6 are formed in the same line on the outer side of the laser beam projecting window 7 on one side, and the mirror 5 on one side is formed so that a laser beam directly irradiated from the laser 3 is refracted And the other mirror 6 allows the laser beam emitted from the laser 3 to be irradiated once through the Dye laser 4 so that the colored laser beam generated by the laser beam 3 can be refracted have.
한편 석영창(8) 저부의 미러(9)를 통해 굴절되는 신호는 스플릿 미러(10, Split Mirror)를 통과하면서 레이저 빔이 연료와 충돌하면서 발생하게 되는 신호(λ1)와 다이 레이저 빔이 공기와 충돌하면서 발생하게 되는 신호(λ2)가 각각 분리되면서 제1카메라(11)와 제2카메라(12)에서 디스플레이될 수 있도록 하고 있다.On the other hand, the signal refracted through the mirror 9 at the bottom of the quartz window 8 passes through the splitter mirror 10 while the signal (? 1 ) generated by the laser beam colliding with the fuel and the laser beam The first camera 11 and the second camera 12 can display the signals λ 2 generated by colliding with the first camera 11 and the second camera 12, respectively.
상기와 같은 구성에 의해 레이저(3)로부터 레이저 빔을 발사하게 되면 레이저 투과용 창(7)의 일측에서는 일측의 미러(5)를 통해 굴절되면서 연소실(2) 양측의 창(7)을 투과하여 연료 입자와 충돌하게 되고, 이때 연료의 분포 신호(λ1)는 석영창(8)을 통해 투과되며, 한편 상기 레이저(3)로부터 조사된 다른 레이저 빔은 일단 다이 레이저(4)를 통하면서 유색의 레이저 빔을 형성하게 되고, 이를 타측의 미러(6)를 통해 굴절시키면서 연소실(2)내 공기 입자와 충돌토록 하여 공기의 분포 신호(λ2)가 석영창(8)을 통해 투과되도록 한다.When the laser beam is emitted from the laser 3 as described above, the laser beam is refracted through the mirror 5 on one side of the laser-transmissive window 7 and transmitted through the window 7 on both sides of the combustion chamber 2 The fuel distribution signal lambda 1 is transmitted through the quartz window 8 while the other laser beam irradiated from the laser 3 passes through the die laser 4 to form colored And causes the air distribution signal λ 2 to pass through the quartz window 8 while colliding with the air particles in the combustion chamber 2 while refracting the laser beam with the other mirror 6.
이렇게 석영창(8)을 투과한 연료와 공기로부터의 신호(λ1+λ2)는 동시에 상기 석영창(8) 저부의 미러(9)에 의해 굴절되면서 스플릿 미러(10)에서 분리가 되며, 이렇게 분리된 신호는 각각 제1카메라(11)와 제2카메라(12)에서 디스플레이되게 된다.The signal (? 1 +? 2 ) from the fuel and the air transmitted through the quartz window 8 is simultaneously refracted by the mirror 9 at the bottom of the quartz window 8 and separated from the split mirror 10, The separated signals are displayed on the first camera 11 and the second camera 12, respectively.
따라서 레이저 투과용 창(7)과 석영창(8)이 장시간 사용에 따라 투과력이 대폭 저하되더라도 동일한 조건하에서의 공기와 연료의 분포를 체크할 수가 있게 되므로 보다 정확한 공연비 측정이 될 수가 있다.Therefore, even if the permeability of the laser-transmissive window 7 and the quartz window 8 is drastically reduced for a long period of time, the distribution of air and fuel under the same condition can be checked, so that the air-fuel ratio can be measured more accurately.
그러므로 본 발명은 공기와 연료의 분포상태를 각 분포 비율에 의해 측정토록 하므로서 레이저 투과용 창(7)과 석영창(8)의 오염으로 인한 오차 발생을 배제시켜 보다 측정 결과에 대한 신뢰성을 향상시키게 되는 매우 유용한 효과를 제공하게 되는 것이다.Therefore, the present invention allows the distribution of air and fuel to be measured by each distribution ratio, thereby eliminating errors caused by contamination of the laser-transmissive window 7 and the quartz window 8, Which is a very useful effect.
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| KR1019960038681A KR100218493B1 (en) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | Air-fuel ratio measuring apparatus |
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Family Applications (1)
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- 1996-09-06 KR KR1019960038681A patent/KR100218493B1/en not_active IP Right Cessation
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