KR100280141B1 - 인젝션시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흡입공기량을 전기적으로 검출하고 이것에 따라 연료를 엔진의 운전조건에 적응시켜 분사하는 인젝션 시스템에 관한 것으로서, 특히 실린더 헤드에 설치된 인젝터를 이용하여 연료펌프로부터 공급된 고압의 연료를 연소실 내로 분사하는 인젝션 시스템에 있어서, 상기 인젝터의 일단에 전원의 음극 단자를 연결시키고 그 타단에는 전원의 양극 단자를 연결시켜 상기 인젝터의 일단과 타단을 서로 반대되는 극으로 대전시키는 대전수단과, 각각 양극과 음극으로 대전된 상기 인젝터의 일단과 타단을 전기적으로 분리시키도록 상기 인젝터에 설치된 절연체로 구성된 인젝션 시스템을 제공함으로써 상기 인젝터를 통해 연소실 내로 분사되는 연료의 무화가 촉진되어 엔진의 연소효율이 향상되고 출력이 증대되도록 한 것이다.

Description

인젝션 시스템

본 발명은 모든 운전조건 하에서 엔진에 필요한 혼합기를 가장 연소하기 쉬운 상태로 공급하는 자동차의 연료장치에 관한 것으로서, 특히 흡입공기량을 전기적으로 검출하고 이것에 따라 연료를 엔진의 운전조건에 적응시켜 분사하는 인젝션 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 인젝션 시스템은 연료계통과 흡기계통, 그리고 두 계통을 높은 정밀도로 적합시키는 제어계통으로 이루어지며, 상기 연료계통은 연료펌프에 의해 연료를 고압으로 만들어 인젝터로 압송함과 동시에 연압을 항상 일정하게 유지하여 정밀도를 높여 분사할 수 있도록 하는 역할을 한다.

또한, 상기 흡기계통은 흡입공기량 검출장치, 스로틀 바디, 서지탱크 등으로 구성되어 스로틀 밸브 또는 에어 밸브의 개도에 따른 공기를 실린더에 공급하는 역할을 하고, 상기 제어계통은 흡입공기량, 엔진 회전속도, 스로틀 밸브 개도 등을 검출하여 전기신호로 만들어 컴퓨터로 보내는 외에 수온, 흡기온 등 각종 센서로부터의 신호에 의해 연료분사시기 및 분사량을 제어하는 역할을 하게 된다.

도 1을 참조하여 인젝션 시스템의 연료계통을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 연료탱크(1) 내의 연료가 연료펌프(2)에 의해 빨아 올려진 후 연료필터(3)를 통과하면서 사아기 연료 속에 포함된 불순물이 제거된다. 상기와 같이 정화된 연료는 딜리버리 파이프(5)에 의해 분배되어, 컴퓨터에서 송신하는 신호에 따라 작동하여 연료를 연소실 내로 분사시키는 인젝터(6)와 저온 시동시에 연료를 서지탱크로 분사하여 시동성을 좋게 하는 콜드 스타트 인젝터(7)로 공급된다.

이때, 상기 연료필터(3)와 딜리버리 파이프(5) 사이에는 압력 레귤레이터94)가 설치되어, 상기 압력 레귤레이터(4)에 의해 상기 인젝터(6)로 공급되는 연료의 압력이 항상 높은 압력으로 유지되고 그 외의 남은 연료는 리턴 파이프를 통해 상기 연료탱크(1)로 되돌려 보내진다.

전술한 종래 기술의 인젝터(6)는 도 2에 도시된 바와 같이 인젝터(6)를 이루는 본체(11)와, 상기 연료펌프(2)와 연결되도록 상기 본체(11) 내에 형성되어 연료를 공급하는 연료 공급통로(12)와, 상기 연료 공급통로(12)의 끝단에 형성되어 연료를 분사시키는 인젝션 노즐(13)과, 상기 인젝션 노즐(13)을 개폐시키는 나들 밸브(14)와, 상기 니들 밸브(14)의 상단에 연결되어 상하 이동되는 플런저(15)와, 상기 플런저(15)를 상하 이동시켜 상기 인젝션 노즐(13)을 개방시키는 솔레노이드 코일(16)과, 상기 플런저(15)를 원위치시켜 인젝션 노즐(13)을 닫아주도록 상기 플런저(15)를 밀어주는 리턴 스프링(17)으로 구성된다.

여기서, 상기 연료 공급 통로(12)의 상측에는 연료를 정화시키는 필터(18)가 설치되기도 한다.

상기와 같이 구성된 인젝터(6)는 다음과 같이 작동된다.

먼저, 상기 솔레노이드 밸브(16)에 전기가 제공되면 상기 솔레노이드 밸브(16)가 전자석이 되어 상기 플런저(15)를 상측 방향으로 당기게 된다. 이와 동시에 상기 니들 밸브(14)도 상측으로 이동되어 상기 인젝션 노즐(13)이 열리게 된다.

이때, 상기 연료펌프(2)에서 가압된 연료가 연료 공급통로(12)에서 대기하고 있다가 상기 인젝션 노즐(13)이 개방되면 상기 인젝션 노즐(13)을 통해 연소실 내로 분사되게 된다.

반대로, 전기가 단전되어 상기 솔레노이드 코일(16)에 자장이 형성되지 않으면 상기 플런저(15)가 리턴 스프링(17)에 의해 인젝션 노즐(13) 측으로 이동하게 되고, 이러한 플런저(15)의 이동에 의해 상기 니들 밸브(14)가 작동되어 상기 인젝션 노즐(13)이 닫히게 된다. 따라서, 상기 연료 펌프(2)에 의해 가압된 연료는 연소실에 분사되지 않고 대기 상태로 상기 연료 공급통로(12)에 머물게 된다.

이후, 상기와 같이 연소실 내로 분사된 연료는 공기와의 혼합기를 이루어 점화플러그에 의해 점화, 연소하게 된다.

그러나, 상기와 같이 구성된 인젝터(6)는 상기 인젝션 노즐(13)에 의해서 분사된 연료가 연소실 내에서 제대로 무화되지 않으면 완전연소가 불가능하게 되어 연소효율과 함께 엔진의 출력이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 인젝터의 일단과 타단을 서로 반대되는 극으로 대전시키는 대전수단과, 각각 양극과 음극으로 대전된 상기 인젝터의 일단과 타단을 전기적으로 분리시키도록 상기 인젝터에 설치된 절연체를 구비함으로써 상기 인젝터를 통해 연소실 내로 분사되는 연료의 무화를 촉진시켜 엔진의 연소효율이 향상되고 출력이 증대되도록 하는 인젝션 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 인젝션 시스템의 연료계통이 도시된 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 인젝션 시스템과 도시된 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 인젝터의 확대도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

51 : 실린더 헤드 53 : 점화플러그

55 : 인젝터 57 : 대전수단

59 : 절연체

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인젝션 시스템의 특징은 실린더 헤드에 설치된 인젝터를 이용하여 연료펌프로부터 공급된 고압의 연료를 연소실내로 분사하는 인젝터에는 그 일단에 전원의 음극 단자를 연결시키고 그 타단에는 전원의 양극 단자를 연결시키고, 상기 인젝터의 일단과 타단을 서로 반대되는 극으로 대전시키도록 상기 음극단자와 양극단자에 연결되어 전원을 인가하는 전원과, 전원의 양쪽에 각각 설치된 컨덴서로 이루어지는 대전수단과, 상기 양극과 음극으로 대전된 상기 인젝터의 일단과 타단을 전기적으로 분리시키도록 인젝터의 중앙부에 절연체가 설치된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 상기 인젝터를 통해 연소실 내로 분사된 연료의 미립화 및 무화가 촉진되어 연소효율이 높아지고 출력이 증대되는 등 엔진성능이 향상되는 이점이 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 인젝션 시스템과 도시된 구성도, 도 3은 본 발명에 따른 인젝터의 확대도이다.

본 발명에 따른 인젝션 시스템은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 실린더 헤드(51)에 설치되어 연료펌프로부터 공급된 고압의 연료를 연소실 내로 분사하는 일젝터(55)와, 상기 인젝터(55)의 일단과 타단을 서로 반대되는 극으로 대전시키는 대전수단(57)과, 각각 양극과 음극으로 대전된 상기 인젝터(55)의 일단과 타단을 전기적으로 분리시키도록 인젝터(55)의 중앙부에 설치된 절연체(59)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 대전수단(57)은 상기 인젝터(55)의 일단에 음극 단자가 연결되고 그 타단에 양극 단자가 연결된 전원(V)과, 상기 전원(V)의 양쪽에 각각 설치된 컨덴서(C)로 구성된다. 이때, 상기 전원(V)은 배터리 전원을 이용하여 사용할 수 있다.

또한, 상기 전원(V)의 음극 단자가 연결된 쪽은 연료를 최종적으로 무화시켜 연소실 내로 분사하는 기능을 하도록 상기 인젝터(55)의 끝단에 위치된 인젝션 노즐이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 인젝션 시스템은 상기 연료펌프에서 압송된 연료가 상기 인젝터(55)를 통해 연소실 안으로 분사될 때 상기 인젝터(55)의 일단과 타단이 상기 대전수단(57)에 의해서 서로 반대되는 극으로 대전되어 있게된다. 즉, 상기 인젝터(55)의 끝단에 위치된 인젝션 노즐이 음극으로 대전되고 그 반대쪽 끝단이 양극으로 대전되게 된다. 이때, 상기 인젝션 노즐과 인접해 있는 실린더 헤드(51)도 양극으로 대전된다.

상기와 같이 인젝션 노즐이 음극으로 대전되면 상기 인젝션 노즐 측의 연료는 전자를 잃고 양극으로 대전되게 된다. 이렇게 전자를 잃고 양극으로 대전된 연료 입자는 더 이상 다른 입자와의 결합이 불가능하므로 미립 상태를 유지할 수 있게 되고 각각의 연료 입자간에는 척력이 작용하게 된다.

따라서, 상기 인젝션 노즐을 통해 연소실 내로 분사된 연료는 연료 입자 간의 뭉침이 방지되고 각각의 입자간에 작용하는 척력으로 인해 연소실 내로 골고루 분산되므로 연료의 미립화 및 무화가 촉진된다.

이후, 상기와 같이 연소실 내로 분사된 연료는 공기와의 혼합기를 이루어 접화플러그(53)에 의해 점화, 연소하게 된다.

상기와 같이 구성되고 동작되는 본 발명에 따른 인젝션 시스템은 인젝터(55)의 일단과 타단을 서로 반대되는 극으로 대전시키는 대전수단(57)과, 각각 양극과 음극으로 대전된 상기 인젝터(55)의 일단과 타단을 전기적으로 분리시키도록 상기 인젝터(55)에 설치된 절연체(59)를 구비함으로써 상기 인젝터(55)를 통해 연소실내로 분사된 연료의 미립화 및 무화가 촉진되어 연소효율이 높아지고 출력이 증대되는 등 엔진성능이 향상되는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 실린더 헤드에 설치된 인젝터를 이용하여 연료펌프로부터 공급된 고압의 연료를 연소실 내로 분사하는 인젝션 시스템에 있어서, 상기 인젝터에는 그 일단에 전원의 음극 단자를 연결시키고 그 타단에는 전원의 양극 단자를 연결시키고, 상기 인젝터의 일단과 타단을 서로 반대되는 극으로 대전시키도록 상기 음극단자와 양극단자에 연결되어 전원을 인가하는 전원과, 전원의 양쪽에 각각 설치된 컨덴서로 이루어지는 대전수단과, 상기 양극과 음극으로 대전된 상기 인젝터의 일단과 타단을 전기적으로 분리시키도록 인젝터의 중앙부에 절연체가 설치된 것을 특징으로 하는 인젝션 시스템.

Images