KR100230862B1

KR100230862B1 - Fuel injection unit of an engine

Info

Publication number: KR100230862B1
Application number: KR1019970021121A
Authority: KR
Inventors: 정연만
Original assignee: 류정열; 기아자동차주식회사
Priority date: 1997-05-28
Filing date: 1997-05-28
Publication date: 1999-12-01
Also published as: KR19980085133A

Abstract

본 발명은 연소실내로 외부의 공기를 유입시켜 와류를 형성시키는 흡기 매니폴드에 장착되어 흡입되는 공기를 향해 연료를 분사시키는 연료 분사장치에 관한 것으로, 분사되는 연료의 미립화를 촉진시키고, 또한 공기와의 혼합율을 향상시키므로써 연소실에서 완전 연소를 이룰 수 있도록 하는 것을 목적으로 하며, 이를 위하여, 본 발명은, 내부의 연료 이동통로 상에 설치되어 연료의 분사여부를 제어하는 연료 밸브와; 상기 연료 밸브의 하부에서 2개로 분할 형성되어 있으며, 중심부에서 통로의 넓이가 좁아졌다가 다시 원래의 직경으로 확대되는 형상을 갖는 분할 통로와; 상기 분할 통로의 하단부에 형성된 연료 분사장치의 팁부를 포함하며, 상기 흡기 매니폴드의 내부에는 연료 분사장치의 둘레를 감싸면서 외부와는 차단된 공기 챔버가 형성되어 있으며, 상기 공기 챔버와 분할 통로의 사이에는 서로 간을 연통시키는 작은 직경의 보조 통로가 제공되는 것을 특징으로 하는 엔진의 연료 분사장치를 제공한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injector mounted on an intake manifold that introduces external air into a combustion chamber to form a vortex and injects fuel toward inhaled air, and promotes atomization of injected fuel, The purpose of the present invention is to achieve a complete combustion in the combustion chamber by improving the mixing ratio of the fuel cell. To this end, the present invention includes a fuel valve installed on an internal fuel passage and controlling fuel injection; A dividing passage formed in two at the lower portion of the fuel valve, the dividing passage having a shape in which the width of the passage is narrowed at the central portion and then expanded back to its original diameter; And a tip portion of a fuel injector formed at a lower end of the dividing passage, wherein an air chamber is formed inside the intake manifold and is closed from the outside while surrounding the fuel injector. It is provided between the fuel injector of the engine, characterized in that the auxiliary passage of a small diameter is provided in communication with each other.

Description

Engine fuel injector

본 발명은 엔진의 흡기 매니폴드 상에 장착되어 흡기 매니폴드 내로 연료를 분무시키는 엔진의 연료 분사장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel injector of an engine mounted on an intake manifold of an engine to spray fuel into the intake manifold.

일반적으로, 연료 분사장치는 항공기용 기관에 있어서, 기화기의 빙결을 방지하거나 플로트 실의 고장을 배제할 목적으로 쓰기 시작하여 그후 경주용 자동차의 출력을 향상시키는 수단으로 이용하게 되었다. 일반 자동차에서는 기화기로도 연료 공급장치의 요구조건을 충족할 수 있고 또 분사장치의 채용은 값이 비싸고 구조가 복잡하다는 이유로 실용화된 예가 극히 적었다. 그러나 최근에는 배기 가스 대책으로 폭넓은 운전 조건하에서 정밀한 연료 제어가 요구되어 연료 분사장치가 다시 등장하게 된 것으로, 더욱이 트랜지스터를 비롯한 전자 기술이 발달하여 고도의 전자 장치를 자동차에 채용하게 되어 전자 제어에 의한 연료 분사장치가 급속히 발전하게 되었다.In general, fuel injectors have been used in aircraft engines for the purpose of preventing freezing of carburetors or eliminating the failure of float seals, which are then used as a means to improve the output of racing cars. In ordinary cars, the carburettor can meet the requirements of the fuel supply device, and the use of the injector is very few because it is expensive and complicated in structure. However, in recent years, the fuel injection device has been re-emerged due to the precise control of fuel under a wide range of operating conditions as a countermeasure for exhaust gas.In addition, electronic technologies including transistors have been developed to adopt advanced electronic devices to automobiles. Fuel injectors have developed rapidly.

현재 가솔린 연료 분사장치는 각 자동차 메이커에 따라 그 특징이 있으며, 호칭도 각각 다르다. 그러나, 근본 원리는 연료계통에 항상 압력을 가해 두었다가 솔레노이드 밸브(분사기)를 열어 주어 흡기 매니폴드내에 연료를 분출시키는 구조로 되어 있다.Currently, gasoline fuel injectors have their own characteristics, and their names are different. However, the basic principle is to always pressurize the fuel system and open the solenoid valve (injector) to eject the fuel into the intake manifold.

그런데, 이러한 종래의 자동차의 연료 분사장치에 있어서, 흡기 매니폴드내로 분사되는 연료의 미립화는 연료 분출 홀의 직경에 의해서만 결정되므로써 분사된 연료의 미립자 상태가 불규칙적이고, 공기와의 혼합정도가 불안정한 상태로 이루어져 불완전 연료가 발생되며, 이로 인하여 배기가스 규제 측면에서 불리하게 되는 문제점이 있었다.By the way, in such a fuel injector of a conventional automobile, atomization of fuel injected into the intake manifold is determined only by the diameter of the fuel injection hole, so that the state of fine particles of the injected fuel is irregular and the mixing degree with air is unstable. Incomplete fuel is generated, which is disadvantageous in terms of exhaust gas regulation.

따라서, 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 연료 분사장치의 구조를 개선하여, 분사되는 연료의 미립화를 촉진시키고, 또한 공기와의 혼합율을 향상시키므로써 연소실에서 완전 연소를 이룰 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been proposed to solve such a conventional problem, and improves the structure of the fuel injector, thereby promoting atomization of the injected fuel, and also improving the mixing ratio with the air to achieve complete combustion in the combustion chamber. The purpose is to make it possible.

도 1은 본 발명에 따른 연료 분사장치의 구조를 나타내는 종단면도.1 is a longitudinal sectional view showing a structure of a fuel injector according to the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 연료 분사장치의 연료 통로 구조를 상세하게 나타내는 확대도.FIG. 2 is an enlarged view showing the fuel passage structure of the fuel injector shown in FIG. 1 in detail. FIG.

(도면의주요부분에대한부호의설명)Explanation of symbols on the main parts of the drawing

1 ; 연료 분사장치 2 ; 흡기 매니폴드One ; Fuel injector 2; Intake manifold

3 ; 연료 밸브 4 ; 분할 통로3; Fuel valve 4; Split passage

5 ; 팁부 6 ; 공기 챔버5; Tip part 6; Air chamber

7 ; 보조 통로7; Secondary passage

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 연소실내로 외부의 공기를 유입시켜 와류를 형성시키는 흡기 매니폴드에 장착되어 흡입되는 공기를 향해 연료를 분사시키는 연료 분사장치로서, 내부의 연료 이동통로 상에 설치되어 연료의 분사여부를 제어하는 연료 밸브와; 상기 연료 밸브의 하부에서 2개로 분할 형성되어 있으며, 중심부에서 통로의 넓이가 좁아졌다가 다시 원래의 직경으로 확대되는 형상을 갖는 분할 통로와; 상기 분할 통로의 하단부에 형성된 연료 분사장치의 팁부를 포함하며, 상기 흡기 매니폴드의 내부에는 연료 분사장치의 둘레를 감싸면서 외부와는 차단된 공기 챔버가 형성되어 있으며, 상기 공기 챔버와 분할 통로의 사이에는 서로 간을 연통시키는 작은 직경의 보조 통로가 제공되는 것을 특징으로 하는 엔진의 연료 분사장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a fuel injector mounted on an intake manifold for introducing the outside air into the combustion chamber to form a vortex to inject the fuel toward the intake air, the fuel injection path on the inside A fuel valve installed at the fuel valve to control fuel injection; A dividing passage formed in two at the lower portion of the fuel valve, the dividing passage having a shape in which the width of the passage is narrowed at the central portion and then expanded back to its original diameter; And a tip portion of a fuel injector formed at a lower end of the dividing passage, wherein an air chamber is formed inside the intake manifold and is closed from the outside while surrounding the fuel injector. It is provided between the fuel injector of the engine, characterized in that the auxiliary passage of a small diameter is provided in communication with each other.

[실시예]EXAMPLE

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

여기서, 도 1은 본 발명에 따른 연료 분사장치의 구조를 나타내는 종단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 연료 분사장치의 연료 통로 구조를 상세하게 나타내는 확대도이다.1 is a longitudinal sectional view showing the structure of a fuel injector according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view showing the fuel passage structure of the fuel injector shown in FIG. 1 in detail.

먼저, 본 발명에 의하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 흡기 매니폴드(1)의 몸체 상에 장착되는 연료 분사장치(1)는 내부에 연료의 이동통로 상에 설치되어 연료의 분사여부를 제어하는 연료 밸브(3)가 장착되어 있다. 또한 이러한 연료 밸브(3)의 하부에 형성된 연료의 통로는 2개로 분할되어 있으며, 이러한 분할 통로(4)는 중심부에서 통로의 넓이가 좁아졌다가 다시 원래의 직경으로 확대되는 형상을 갖는다. 또한, 이러한 분할 통로(4)의 하단부는 연료 분사장치(1)의 하단부에 형성된 팁부(5)에서 다시 합쳐지게 된다.First, according to the present invention, as shown in Figure 1, the fuel injector 1 mounted on the body of the intake manifold 1 is installed on the moving passage of the fuel therein to control whether the fuel is injected The fuel valve 3 is attached. In addition, the fuel passage formed in the lower portion of the fuel valve 3 is divided into two, and the division passage 4 has a shape in which the width of the passage is narrowed at the center and then expanded to the original diameter. In addition, the lower end of the dividing passage 4 is joined again at the tip part 5 formed at the lower end of the fuel injector 1.

한편, 상기 흡기 매니폴드(2)의 내부에서 상기 연료 분사장치(2)의 둘레에는 공기 챔버(6)가 형성되어 있으며, 이러한 공기 챔버(6)는 외부와 차단된 상태로 형성된다.Meanwhile, an air chamber 6 is formed around the fuel injector 2 in the intake manifold 2, and the air chamber 6 is formed in a state of being cut off from the outside.

또한, 상기 공기 챔버(6)와 분할 통로(4)의 사이에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 간을 연통시키는 작은 직경의 보조 통로(7)가 형성되어 있다.Further, between the air chamber 6 and the dividing passage 4, as shown in Fig. 2, a small diameter auxiliary passage 7 for communicating with each other is formed.

이러한 구성에 따르면, 상기 연료 분사장치(1)의 작동시 내부의 연료 통로 상에 설치된 연료 밸브(3)가 상방으로 이동되면서, 연료가 유입되어 하부의 분할 통로(4)로 이동되며, 이 때, 연료는 분할 통로(4)를 통과하면서 작은 직경의 중간부에서 갑자기 유속이 빠르게 증가되면서, 압력은 저하되게 된다. 이예 따라 상기 분할 통로(4)의 중심부는 압력이 낮아지므로써 연료 분사장치(1)의 둘레에 형성된 공기챔버(6)로부터 공기가 유입되어 연료와 함께 혼합된다.According to this configuration, the fuel valve (3) installed on the internal fuel passage during the operation of the fuel injector 1 is moved upward, the fuel is introduced into the lower partition passage (4), at this time As the fuel passes through the dividing passage 4, the pressure suddenly increases rapidly in the middle of the small diameter, and the pressure drops. According to this example, since the pressure is lowered in the center of the split passage 4, air is introduced from the air chamber 6 formed around the fuel injector 1 and mixed with the fuel.

또한, 계속해서 분할 통로(6)의 중심부를 지난 연료는 갑자기 통로가 넓어짐에 따라 다시 압력이 증대되어 연료의 미립화가 증대된다. 이에 따라 연료 분사장치(1)의 내부에서 이미 어느 정도까지는 공기와 혼합되어 미립화된 연료가 팁부(5)를 통해 흡기 매니폴드로 분사되게 되어, 다시 흡기 매니폴드(2) 내부에 형성되는 와류와 혼합된 상태로 연소실로 유입된다.In addition, as the fuel passing through the central portion of the divided passage 6 suddenly widens, the pressure increases again to increase atomization of the fuel. Accordingly, the fuel that is already mixed with air to some extent within the fuel injector 1 is atomized and injected into the intake manifold through the tip portion 5, and the vortices formed inside the intake manifold 2 again. It enters the combustion chamber in a mixed state.

이상 상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 엔진의 연료 분사장치에 의하면, 기존의 흡기 포트상에 형성되어 있는 연료 분사장치와는 달리 실린더의 상부에 연료 분사장치를 제공하여, 연료를 직접 실린더 내로 분사시키므로써 연료의 충진 효율을 향상시킬 수 있으며, 이에 따라, 적정량의 연료가 항시 실린더 내에서 연소되므로써, 엔진의 성능을 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있다.As described above, according to the fuel injector of the engine according to the present invention, unlike a fuel injector formed on a conventional intake port, a fuel injector is provided on an upper portion of a cylinder to directly inject fuel into a cylinder. By doing so, the filling efficiency of the fuel can be improved, whereby an appropriate amount of fuel is always burned in the cylinder, thereby improving the performance of the engine.

한편, 본 발명은 상술된 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiment, and any person having ordinary skill in the art to which the invention belongs without departing from the gist of the invention claimed in the claims, various changes Would be possible.

Claims

A fuel injector mounted on an intake manifold that introduces outside air into the combustion chamber to form a vortex and injects fuel toward the intake air. The fuel injector is installed on an internal fuel passage to control the injection of fuel. A valve; A dividing passage formed in two at the lower portion of the fuel valve, the dividing passage having a shape in which the width of the passage is narrowed at the central portion and then expanded back to its original diameter; And a tip portion of a fuel injector formed at a lower end of the dividing passage, wherein an air chamber is formed inside the intake manifold and is closed from the outside while surrounding the fuel injector. A fuel injector for an engine, characterized in that an auxiliary passage of a small diameter is provided therebetween.