KR100240390B1

KR100240390B1 - 가스 차량용 공연비 조절장치

Info

Publication number: KR100240390B1
Application number: KR1019970016188A
Authority: KR
Inventors: 최정남
Original assignee: 류정열; 기아자동차주식회사
Priority date: 1997-04-29
Filing date: 1997-04-29
Publication date: 2000-01-15
Also published as: KR19980078619A

Abstract

본 발명은 가스 차량용 공연비 조절장치에 관한 것으로, 종래에는 스로틀밸브의 열림 정도에 따라 가스의 연료량이 정확하게 제어되지 않아 가스 연료를 사용하는 자동차에서 공연비의 제어가 부정확하게 되는 문제가 있었다.

본 발명은 예시도면 도 2 내지 도 3 과 같이 에어클리너와 믹서(6) 사이에 연결된 공기공급관(10)의 일측에 가스공급관(12)을 연결하고, 그 연결 부위의 공기공급관(10)의 내주에는 벤튜리(30)를 형성시키고, 가스공급관(12) 및 공기공급관(10)의 선단부와 벤튜리(30) 사이에는 가속페달의 답력에 따라 연동되어 가스 분사량 및 공기유입량이 조절되도록 각각 가스유출밸브(24)와 에어스로틀밸브(28)가 링크로드(26)와 연결되며, 가스공급관(12)의 선단부와 가스유출밸브(24) 사이에는 에어스로틀밸브(28)의 개폐 작동에 따라 가스의 유입압력을 조절하는 압력조절밸브(18)가 기준압력조절기(16)와 연결되어 이루어진 것이다.

따라서, 본 발명은 에어스로틀밸브의 닫혀진 상태에서부터 개방되는 위치까지의 전 범위에서 정확한 공연비를 조절할 수 있고, 엔진의 연소실에 공급되는 공기량과 가스량은 에어스로틀밸브의 열림정도에 따라 비례하게 되어 엔진의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

가스 차량용 공연비 조절장치

본 발명은 가스 차량용 공연비 조절장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진의 연소실에 흡입되는 공기의 양을 정확하게 측정하여 가스연료를 사용하는 자동차 엔진의 성능을 향상시킨 가스 차량용 공연비 조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 LPG 차량에 사용되는 연료인 LPG는 가솔린 연료보다 가격이 저렴하고, 각 실린더에 공급되는 혼합기도 가스 상태로 공급되어 완전연소하기 쉬어 배기가스에는 일산화탄소의 함유량이 적으며, 연소 속도가 가솔린보다 느리고, 옥탄가가 비교적 높으므로 노킹도 적게 일어나는 등의 장점이 있다.

또한 유황분의 함유량이 적으므로 윤활유의 오손이 적으며, 연소실에 가스 상태로 공급되므로 블로바이가스에 의한 윤활유의 희석 현상이 적다.

이러한 LPG차량용 연료장치의 구성은 첨부된 예시도면 도 1에 표현된 바와 같다.

즉, LPG는 액화 충전된 상태로 LPG봄베(1)에 저장되어 있다가 운전석에서 조작할 수 있는 LPG 차단밸브인 솔레노이드밸브(2)가 상황에 따라 수온 스위치(4)에 의해 작동되어 기체 LPG 또는 액체 LPG가 프리히터(3)로 공급된다.

그 다음에 프리히터(3)는 액체 LPG를 일부 또는 전부 기화시켜 베이퍼라이저(8)로 공급하고, 그 베이퍼라이저(8)는 액체 LPG에 소정의 증발 잠열을 공급하여 일정한 압력의 기체 LPG로 강제적으로 전환시켜 엔진(5)의 작동에 필요한 연료량을 믹서(6)로 공급하는 장치로서, 베이퍼라이저(8)는 가솔린 엔진의 기화기와 같이 LPG를 감압, 기화, 조압 작용에 따라 일정한 압력으로 유지시키며 엔진(5)의 부하 증감에 따라 기화량을 조절하도록 하는 것이다.

이와함께 믹서(6)는 베이퍼라이저(8)에서 공급된 기체 LPG를 공기와 혼합하여 엔진(5)의 연소실(7)로 공급한다.

즉, 상기 믹서(6)에서 공기와 혼합된 가스는 피스톤의 흡입행정시 연소실(7)에서의 흡기 부압과 스로틀밸브(9)의 개도에 따라 연소실(7)에 공급되어 점화되어 동력이 발생되는 것이다.

그러나, 종래에는 스로틀밸브(9)의 열림 정도에 따라 가스의 연료량이 정확하게 제어되지 않아 가스 연료를 사용하는 자동차에서 공연비의 제어가 부정확하게 되는 문제가 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 LPG차량의 연료장치가 지닌 문제를 개선하기 위하여 안출된 것으로, 연소실에 흡입되는 공기의 양을 정확하게 측정하여 가스 연료를 사용하는 자동차 엔진의 성능을 향상시킨 가스 차량용 공연비 조절장치를 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 에어클리너와 믹서 사이에 연결된 공기공급관의 일측에 가스공급관을 연결하되, 가스가 나오는 공기공급관의 내주면에는 가스가 분사되도록 벤튜리를 부착시키고, 가스공급관 및 공기공급관의 선단부와 벤튜리 사이에는 가속페달의 답력에 따라 연동되도록 각각 가스유출밸브와 에어스스로틀밸브가 링크로드와 연결되며, 가스공급관의 선단부와 가스유출밸브 사이에는 에어스로틀밸브의 개폐 작동에 따라 가스의 유입압력을 조절하는 압력조절밸브가 기준압력조절기와 연결되어 이루어진 것이다.

따라서, 본 발명은 정확한 공연비를 조절하여 가스 연료를 사용하는 자동차의 엔진 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1 은 종래 LPG 차량의 연료장치의 구성 상태를 보인 계통도,

도 2 는 본 발명에 따른 가스 연료의 공연비 장치를 보인 개요도,

도 3 은 본 발명에 따른 가스 연료의 공연비 장치의 에어스로틀밸브가 80% 이상 개도되었을 때를 보인 개요도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

6 - 믹서, 10 - 공기공급관,

12 - 가스공급관, 14 - 아이들바이패스관,

16 - 기준압력조절기, 18 - 압력조절밸브,

20 - 메인조정스크류, 22 - 아이들조정스크류,

24 - 가스유출밸브, 26 - 링크로드,

28 - 에어스로틀밸브, 30 - 벤튜리.

이하 본 발명에 대하여 첨부된 예시도면에 의거 그 구성과 작용효과에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 가스차량용 엔진의 에어클리너와 믹서(6)에 사이에 연결되는 공기공급관(10)의 일측에 가스공급관(12)이 연결되고, 그 연결 부위의 공기 공급관(10)의 내주에는 벤튜리(30)를 형성시키며, 가스공급관(12)의 내측과 공기공급관(10)의 내측에는 각각 엑셀페달의 작동에 따라 가스분사량 및 공기량이 조절되도록 가스유출조절밸브(24)와 에어스로틀밸브(28)가 링크로드(26)와 연동되어 설치되며, 가스유출조절밸브(24)가 막힌 상태에서 소량의 가스가 믹서(6)에 공급되도록 아이들바이패스관(14)이 가스유출조절밸브(24)를 우회하여 가스공급관(12)에 형성되고, 가스가 공급되는 가스공급관(12)의 선단부 내측에는 기준압력조절기(16)와 연계되어 압력조절밸브(18)가 설치되며, 압력조절밸브(18)와 아이들바이패스관(14)의 선단부 사이의 가스공급관(12)에 가스의 공급량을 조절하는 메인조정스크류(20)가 체결되어 이루어진 것이다.

상기의 에어스로틀밸브(28)와 가스유출조절밸브(24)는 첨부된 예시도면 도 2와 도 3에 표현된 바와 같이, 각각 공기와 가스가 공급되는 공기공급관(10)과 가스공급관(12)의 선단부와 믹서(6) 사이의 중간에 위치하게 된다.

즉 가스와 공기가 각각 가스유출조절밸브(24)와 에어스로틀밸브(28)의 열림정도에 따라 공급된 상태에서 믹서(6)에서 혼합되는 것으로, 기존에는 가스와 공기가 일정하게 공급되다 믹서(6)에서 혼합되어 스로틀밸브(9)의 열림에 따라서 연소실에 공급되는 방식과 다르게 형성된 것이다.

그리고, 가속페달의 답력에 따라 상기 가스유출조절밸브(24)와 에어스로틀밸브(28)는 비례적으로 개폐하는 것으로, 가스유출조절밸브(24)는 엔진의 연소실에 유입되는 가스의 분사량을 조절하고, 에어스로틀밸브(28)는 가스와 혼합되는 공기의 유출량을 조절한다.

또한 가스유출조절밸브(24)를 통과한 가스는 벤튜리(30)를 통과하여 분사됨과 더불어 에어스로틀밸브(28)를 통과한 공기의 유속에 휩쓸려 믹서(6)에서 공기와 균일하게 혼합하게 된다.

즉 벤튜리(30)를 기준으로 에어스로틀밸브(28)쪽의 공기의 유속보다 벤튜리(30)를 지나는 공기와 혼합된 가스의 유속이 베르누이의 정리에 의해 더 빨라져 믹서(6)에 곧바로 흐르게 되고, 이과정에서 역류는 발생되지 않는 것이다.

한편 예시도면 도 2는 에어스로틀밸브(28)가 80% 미만으로 개방되었을 때를 표현한 것이고, 도 3은 에어스로틀밸브(28)가 80% 이상으로 개방된 상태를 표현한 것이다.

즉, 에어스로틀밸브(28)가 닫혀진 경우에는 그와 연계되어 작동되는 가스유출조절밸브(24) 또한 닫혀지게 되어 가스유출조절밸브(24)를 기준으로 선후단쪽의 가스공급관의 압력차 즉 △P₂는 최고인 상태가 되고, 반면에 압력조절밸브(18)를 기준하여 그 선후단쪽의 압력차 즉 △P₁는 상대적으로 최저 상태가 되는 것이다.

또한 에어스로틀밸브(28)가 80% 이상 개방된 경우에는 가스유출조절밸브(24)의 선후단쪽의 가스공급관(12)의 압력차 즉 △P₄는 낮게 되고, 압력조절밸브(18)의 선후단쪽의 가스공급관(12)의 압력차 즉 △P₃는 중간 상태에 있게 되는 것이다.

상기 기준압력조절기(16)는 가스가 가스공급관(12)의 상류측에서 공급될 때 압력조절밸브(18)가 설치된 상태에서 그 좌우측의 관의 압력을 조절하는 것으로 압력조절밸브(18)를 연동시켜 압력이 동일할 때 까지 조절하는 것이다.

메인조정스크류(20)는 압력조절밸브(18)를 통과한 가스의 공급량을 조절하는 스크류로서 메인조정스크류(20)를 관 내부측으로 조이면 그 조인 만큼 관 내부를 차지하게 되어 가스의 유입량이 적어지게 된다.

또한 메인조정스크류(20)는 에어스로틀밸브(28)가 80% 이상 개방되었을 때의 범위에서 공연비를 조절할 때 사용한다.

이와같은 방식에 따라서 아이들조정스크류(22)도 가스유출조절밸브(24)가 완전히 닫혀진 상태에서 아이들바이패스관(14)을 통해 엔진에 소량으로 공급되는 가스의 양을 조절는데 특히 아이들조정스크류(22)는 공회전시 요구되는 값의 공연비로 조절하는데 사용한다.

본 발명은 에어스로틀밸브의 닫혀진 상태에서부터 개방되는 위치까지의 전 범위에서 정확한 공연비를 조절할 수 있어 엔진의 연소실에 공급되는 공기량과 가스량은 에어스로틀밸브의 열림정도에 따라 비례하게 되어 엔진의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

가스차량용 엔진의 에어클리너와 믹서(6)에 사이에 연결되는 공기공급관(10)의 일측에 가스공급관(12)이 연결되고, 그 연결 부위의 공기 공급관(10)의 내주에는 벤튜리(30)를 형성시키며, 가스공급관(12)의 내측과 공기공급관(10)의 내측에는 각각 엑셀페달의 작동에 따라 가스분사량 및 공기량이 조절되도록 가스유출조절밸브(24)와 에어스로틀밸브(28)가 링크로드(26)와 연동되어 설치되며, 가스유출조절밸브(24)가 막힌 상태에서 소량의 가스가 믹서(6)에 공급되도록 아이들바이패스관(14)이 가스유출조절밸브(24)를 우회하여 가스공급관(12)에 형성되고, 가스가 공급되는 가스공급관(12)의 선단부 내측에는 기준압력조절기(16)와 연계되어 압력조절밸브(18)가 설치되며, 압력조절밸브(18)와 아이들바이패스관(14)의 선단부 사이의 가스공급관(12)에 가스의 공급량을 조절하는 메인조정스크류(20)가 체결되어 이루어진 가스 차량용 공연비 조절장치.