KR100290164B1 - 직접연료분사엔진의연료기화촉진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 연료분사가 압축행정중에 일어나는 저출력 저부하 운전구간에서 연료의 와류 및 기화를 촉진하여 연소 특성을 개선한 직접연료분사 엔진의 연료기화 촉진장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 연소실에 인젝터를 통하여 직접연료를 분사하는 직접연료분사 엔진에 있어서, 실린더헤드에 설치되는 솔레노이드와; 상기 솔레노이드에의 전원 공급시 연소실로 돌출하도록 전진하는 플런저와; 차속센서 및 스로틀 포지션센서로부터 검출되는 엔진의 저속저부하 운전시 상기 솔레노이드를 구동하여 플런저를 돌출시키도록 제어하는 전자제어장치와; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

직접연료분사 엔진의 연료기화 촉진장치

본 발명은 직접연료분사(Direct Injection) 엔진의 연료기화 촉진장치에 관한 것이다.

직겹연료분사 엔진은 도 2 에 도시하는 것과 같이 인젝터(4)를 통하여 직접연소실(3)에 연료를 분사하는 방식으로서 연료분사 후 점화시기까지의 시간이 짧아 연료의 기화 및 고른 혼합이 잘 이루어지기 힘들어 혼합기의 와류발생이 완전연소 촉진에 매우 중요하다.

특히 엔진의 부하가 낮은 저속운전시에는 연료분사를 압축행정중에 하여 성층화를 얻고자 하므로 기화를 위한 시간이 부족하여 불완전 연소를 유발하고 배기가스 발생을 증가시키게 된다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 제안된 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 연료분사가 압축행정중에 일어나는 저출력 저부하 운전구간에저 연료의 와류 및 기화를 촉진하여 연소 특성을 개선한 직접연료분사 엔진의 연료기화 촉진장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 연소실에 인젝터를 통하여 직접연료를 분사하는 직접연료분사 엔진에 있어서, 실린더헤드에 설치되는 솔레노이드와; 상기 솔레노이드에의 전원 공급시 연소실로 돌출하도록 전진하는 플런저와; 차속센서 및 스로틀 포지션센서로부터 검출되는 엔진의 저속저부하 운전시 상기 솔레노이드를 구동하여 플런저를 돌출시키도록 제어하는 전자제어장치와; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명에 의한 직접연료분사 엔진의 연료기화 촉진장치를 나타내는 도면

도 2 는 종래기술

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 실린더헤드 2 : 흡기포트

3 : 연소실 4 : 인젝터

5 : 배기포트 6 : 점화플러그

7 : 솔레노이드 8 : 플런저

9 : 단열재 10 : 전자제어장치

11 : 차속센서 12 : TPS센서

13 : 리턴스프링

이하 본 발명의 구성과 작용을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1 은 본 발명에 의한 직접연료분사 엔진의 연료기화 촉진장치를 나타내는 도면으로 도면중 부호 1은 실린더헤드이며 흡기포트(2) 하측에는 연소실(3)에 연료를 분사하기 위한 인젝터(4)가 장착되는데, 인젝터(4)의 분사구 부분이 연소실(3) 내부에 직접 노출되어 있다.

그리고 배기포트(5)와 점화플러그(6) 사이의 공간에는 솔레노이드(7)가 설치되며 솔레노이드(7)에 전원이 공급되어 여자되어 전자석이 되면 실린더헤드(1)에 숨어있던 플런저(8)가 연소실(3)내로 점선과 같이 돌출된다.

즉, 상기 플런저(8)는 솔레노이드(7)에서 발생하는 자력에 의해 출몰하도록 설치되며, 플런저(8)와 솔레노이드(7)의 사이에는 플런저(8)를 상승시기는 방향으로 탄성을 가하는 스프링(13)이 설치되어 있다.

따라서, 솔레노이드(7)에서 자력이 제거되면 스프링(13)의 탄성에 의해 플런저(8)가 상승하여 원위치로 복귀하게 된다.

플런저(8)의 출몰 위치는 인젝터(4)와 대향되는 곳에 위치되도록 하여 플런저(8)가 출몰 되었을 때 인젝터(4)에서 분사된 연료가 상기 플런저(8)에 부딪히면서 분산되어 확산 및 와류되도록 하였다.

상기 플런저(8)가 연소실(3)내에 돌출되어지게 되면 인젝터(4)에 분사되는 연료가 충돌하게 되며 플런저(8) 몸체 중간은 솔레노이드(7)로 고온의 열이 전달되는 것을 도중에 차단하기 위해 단열재(9)로 형성된다.

그리고 상기 솔레노이드(7)는 전자제어장치(10)에 의해 작동이 제어된다.

이와같은 본 발명은 차속센서(11)와 스로틀 포지션센서(12, TPS)로부터 검출된 차속 및 스로틀 개도각 정보에 의해 엔진이 저속저부하 운전으로 판단되면 전자 제어장치(10)는 신호를 출력하여 솔레노이드(7)를 작동시킨다.

솔레노이드(7)에 전원이 인가되면 플런저(8)가 연소실(3)의 한가운데로 돌출된다.

이에따라 압축행정중에 인젝터(4)로부터 분사되는 연료는·플런저(8)에 부딪혀 확산되면서 와류를 형성하여 기화를 촉진하며, 이에의해 흡입공기와 연료가 잘 혼합되게되어 연소율이 향상될뿐만 아니라 배기가스의 발생양 또한 현저히 감소하게 된다.

또한 플런저(8)가 연소실내의 온도에 의해 뜨겁게 달구어지므로써 연료가 부딪혀 형성되는 이슬맺힘(Wwtting)이 방지되고 또한 연료가 배기밸브쪽으로 직진하여 부딪히는 것을 방지하게 된다.

그러나 만일 차속센서(11) 및 TPS센서(12)로부터 고속고부하 운전조건임이 검출되면 전자제어장치(10)는 솔레노이드(7)의 전원 공급을 차단하게 되며 플런저(8)는 리턴스프링(13)의 탄발력으로 연소실(3)로부터 후퇴하여 실린더헤드(1)로 몰입되어지게 된다.

여기서 고속고부하 운전시 솔레노이드(7) 작동을 중지시키는 이유는 고속고 부하시에는 흡입행정중에 연료를 분사하게 되기 때문에 연료의 기화가 충분하고 또 가열된 플런저(8)가 일종의 점화봉의 역할을 하여 조기점화에 따른 노킹 발생 위험이 있기 때문이다.

이상과 같은 본 발명에 의하면 엔진의 저속저부하 운전시 연소실에 출몰하는 플런저를 갖는 솔레노이드를 실린더헤드에 설치하는 것에 의하여 와류의 형성 및 연료의 기화를 도와서 연소의 안정성을 높이고 돌출되는 플런저 부피만큼 압축비를 높여 출력 및 연비 개선에도 도움을 주게 되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 연소실에 인젝터를 통하여 직접연료를 분사하는 직접연료분사 엔진에 있어서, 실린더헤드에 설치되는 솔레노이드와; 상기 솔레노이드에의 전원 공급시 연소실로 돌출하도록 전진하는 플런저와; 차속센서 및 스로틀 포지션센서로부터 검출되는 엔진의 저속저부하 운전시 상기 솔레노이드를 구동하여 플런저를 돌출시키도록 제어하는 전자제어장치와;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 직접연료분사 엔진의 연료기화 촉진장치.
2. 제 1 항에 있어서, 사기 솔레노이드는 배기포트와 점화플러그 사이에 설치되어 연소실로 출몰된 플런저에 분사되는 연료가 부딪혀 확산되어지게 되는 것을 특징으로 하는 직접 연료분사 엔진의 연료기화 촉진장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 플런저의 도중에는 연소열이 솔레노이드로 전달되는 것을 차단하기 위하여 단열재로 형성된 것을 특징으로 하는 직접연료분사 엔진의 연료기화 촉진장치.