KR100292893B1 - 엘피지차량의연료공급구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 봄베로부터 유도되는 LPG가스를 1차실(11)과 2차실(12)을 통과시 키면서 감압토록 하는 베이퍼라이저(10) 구조에 있어서,

상기 베이퍼라이저(10)의 2차실(12) 압력을 제어하는 챔버(13)에는 전자 제어 장치(40)에 의해 절환작용을 하는 솔레노이드 밸브(50)를 장착하고, 상기한 소레노이드 밸브(50)에는 대기와 함께 믹서(30)의 스로틀 밸브(31)와 밴튜리(32)간 유동공기가 유도되도록 하여 스로틀 밸브(31)의 개도각에 따라 연료 공급압이 가변 제어되도록 하는 구성으로서, 차량 주행 중 엔진 구동상태 특히 아이들 구동시 전자 제어 장치(40)에서는 이를 체크하여 솔레노이드 밸브(30)의 작동상태를 절환시 켜 믹서(20)에서 스로틀 밸브(21)와 밴튜리(22)간 유동 공기가 베이퍼라이저(10)의 챔버(13)로 유도되도록 하므로서 믹서(20)에서의 순간적인 압력상승으로 연료가 제대로 공급되지 않게 되는 문제를 해결하게 되어 보다 안정된 아이들 구동을 제공하면서 연소실에서의 연소력 향상을 기대할 수가 있게 되는 LPG 차량의 연료 공급 구조에 대한 것이다.

Description

엘피지 차량의 연료 공급 구조

본 발명은 주행중 변속이나 감속을 위해 아이들 운전을 하게 되는 경우 연료 의 공급압을 최소한 흡기압보다 작지 않도록 하므로서 항상 안정된 아이들 구동이 유지될 수 있도록 하는 LPG 차량의 연료 공급 구조에 대한 것이다.

LPG 엔진은 연료인 LPG(Liquefied Pertroleum Gas)가 옥탄가가 높고 내열성이 우수하다는 특징과 연료비가 저렴하다는 이점 때문에 특히 업무용 차량에서 주로 적용되고 있다.

LPG 엔진에서 사용되는 연료는 액상이며, 이를 기화시키게 되면 공기와의 혼합성이 좋아 가연범위가 넓기 때문에 노킹이 잘 일어나지 않게 되며, 베이퍼록 (Vapor-lock)이나 퍼컬레이션(Percolation)과 같은 현상의 발생을 방지할 수가 있어 가솔린이나 디젤 연료의 대체 연료로서 그 적용범위가 점차 증가되고 있는 것이 현재의 추세이다.

이같은 LPG를 연료로 하는 LPG 엔진 차량에서의 연료 공급 구조는 크게 도 2 에서 보는바와 같이 연료를 저장하는 탱크인 봄베(1)와 봄베(1)로부터 압축되어 유도되는 연료를 감압하는 베이퍼라이저(2, Vaporizer)와 감압된 연료를 외기와 혼합 되도록 하는 믹서(3)로서 이루어지며, 특히 상기한 베이퍼라이저(2)는 2차실 (2a)과 2차실(2b)로 나누어지도록 하여 봄베(1)로부터 유도되는 연료를 2단으로 감압시켜 믹서(3)로는 연료가 기상의 대기압상태로서 공급될 수 있도록 한다.

베이퍼라이저(2)의 1차실(2a)과 2차실(2b) 구조는 일반적으로 사용되는 통상 의 구조이므로 자세한 구성설명을 생략한다.

이같은 LPG 엔진의 정상적인 주행상태에서는 가속 페달을 일정량 밟아 스로틀 밸브(3a)를 일정 각도 개도시키게 되면 벤튜리(3b)에서는 잠시 압력이 낮아졌다 연소실로부터의 부압에 의해 빠른 속도로 유동을 하게 되는바 이같은 신기의 흡입 시 2차실(2b)에서 대기압상태이던 연료도 밴튜리(3b)에서 압력이 낮아지면서 분사 되어 신기와 함께 혼합되면서 연소실로 공급된다.

하지만 차량이 주행 중에 변속이나 감속을 하게 되는 경우에는 가속 페달에 서 발을 떼게 되므로 아이들 구동상태가 되는바 이렇게 아이들 상태가 되면 스로틀 밸브는 갑자기 닫혀지면서 엔진으로는 아이들에 필요한 소량의 공기와 연료의 혼합 기만이 공급되는바 이때 스로틀 밸브에 부딪치게 되는 대부분의 혼합기는 다시 벤튜리로 역류를 하게 됨에 따라 벤튜리에서는 순간적으로 부압이 상실되면서 대기압 보다 높은 압력을 형성하게 된다.

이렇게 벤튜리에서 압력이 상승되면 벤튜리로 대기압보다 낮은 압력으로 유입되던 연료는 갑자기 공급력이 저하되면서 공급이 제대로 이루어지지 않게 되는데 이렇게 연료 공급량이 줄어들면 공기와 연료의 혼합비가 린(Lean)한 상태로서 연소 실로 공급되어 엔진에서는 실화내지는 불완전 연소상태가 되어 엔진 출력을 급격하게 저하시키기도 하고, 그로인해 다량의 미연소 배기가스를 배출시키게 되는 문제 점이 발생한다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 개서시키기 위하여 베이퍼라이저의 2차실에 가해지는 압력을 차량의 운전상태에 따라서 즉 아이들시와 비아이들시를 구분하여 대기압 또는 그보다 높은 압력으로 유도되도록 하므로서 주행 중 아이들 상태가 되는 순간에도 연료 공급이 정상적으로 수행될 수 있도록 하여 안정된 아이들 구동이 유지되도록 하는 LPG 차량의 연료 공급 구조를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.

상기한 목적을 달성시키기 위하여 본 발명은 봄베로부터 유도되는 LPG가스를 1차실과 2차실을 통과 시키면서 감압토록 하는 베이퍼라이저 구조에 있어서,

상기 베이퍼라이저의 2차실 압력을 제어하는 챔버에는 전자 제어 장치에 의해 절환작용을 하는 솔레노이드 밸브를 장착하고, 상기한 솔레노이드 벨브에는 대기와 함께 믹서의 스로틀 밸브와 벤튜리간 유동공기가 유도되도록 하는 연결관을 설치하여 스로틀 밸브의 개도각에 따라 연료 공급압이 가변제어되도록 하는 구성이 특징이다.

도 1은 본 발명에 따른 개략적인 연료 공급 구조도

도 2는 종래의 LPG 차량 연료 공급 구조도

※도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 베이퍼라이저

13 : 챔버

20 : 믹서

30 : 솔레노이드밸브

40 : 전자제어장치

이를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 도 1은 본 발명에 따 른 개략적인 일실시예 구조를 도시한 것으로서, 도면부호 10은 베이퍼라이저이다.

베이퍼라이저(10)는 봄베로부터 유도되는 고압의 연료를 감압시켜 믹서(20)에서 공기와 혼합되어 연소실로 공급될 수 있도록 하는 부분으로서 베이퍼라이저 (10)에는 통상 1차실(11)과 2차실(12) 및 2차실 압력을 제어하는 챔버(13)가 구비 되도록 하고 있으며, 일반적인 1차실과 2차실의 상세 구성 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같은 구성에서 본 발명은 상기한 챔버(13)에 솔레노이드 밸브(30)를 장착하여 챔버(13)내로 유도되는 압력을 제어토록 한다.

즉 솔레노이드 밸브(30)에는 대기와 함께 스로틀 밸브(21)와 밴튜리(22)간 유동공기가 유도되도록 하는 별도의 연결관(31)을 연결하여 스로틀 밸브(21)의 개도각에 따라서 베이퍼라이저(10)의 2차실(12) 압력이 가변되도록 하는 것이다.

이는 스로틀 밸브(21)의 개도각 변화를 전자 제어 장치(40)가 체크하여 엔진 이 아이들 상태인지의 여부에 따라서 솔레노이드 밸브(30)를 작동시켜 베이퍼라이저(10)에서의 챔버(13)내로 유도되는 압력이 대기압이나 그보다 높은 압력이 유도 될 수 있도록 하는 것이다.

상기와 같은 구조에 의한 작용을 살펴보면 차량이 비아이들상태이면 전자 제어 장치는 솔레노이드 밸브(30)를 작동시켜 베이퍼라이저(10)의 챔버(13)내로는 대 기압이 유도되도록 한다.

챔버(13)에 대기압이 유도되면 1차실(11)에서 일차 감압된 연료는 2차실 (12)에서 대기압상태로 재감압되어 믹서(20)로 유도되는 바 이때 부압에 의해 연소실로 유입되는 공기의 유속에 의해 밴튜리(22)에서 연료가 유출되면서 공기와 적절히 혼합되어 연소실로 공급되게 된다.

한편 엔진이 아이들상태가 되면 전자 제어 장치(40)에서는 이를 체크하여 솔레노이드 밸브(30)의 작동상태를 절환시켜 믹서(20)에서의 스로틀 밸브(21)와 밴튜리(22)간 유동 공기가 연결관(31)을 통해 베이퍼라이저(10)의 챔버(13)로 유도되도 록 한다.

이렇게 유도되는 공기압은 아이들시 스로틀 밸브(21)가 갑자기 닫혀지게 되 므로서 부압에 의해 흡입되던 공기가 스로틀 밸브(21)에 부딪혀 역류되는 순간적으로 대기압보다 높은 압력상태를 나타내게 되므로 2차실(12)에 가해지게 되는 압력 이 대기압보다 높아지면서 연료압을 보다 상승시키게 된다.

이러한 연료압 상승으로 믹서(20)에서는 원활하게 연료가 분사되어 연소실에 서의 안정된 아이들 구동을 유지시킬 수가 있게 된다.

상기와 같은 작용에 의해 차량 주행 중 엔진 구동상태 특히 아이들 구동시 믹서(20)에서 순간적으로 압력이 상승되므로서 연료가 제대로 공급되지 않게 되는 문제를 해결하게 되어 보다 안정된 아이들 구동을 제공하면서 연소실에서의 연소력 향상을 기대할 수가 있게 된다.

그러므로 본 발명에 따른 구조에 의해 LPG 차량에서의 아이들 구동성을 안정 되게 유지시킬 수가 있게 되어 엔진 내구력과 연비를 향상시킬 수가 있게 되는 동시에 배기가스 저감 효율을 증대시키게 되는 매우 유용한 효과가 있게 되는 것이다.

Claims (1)

1. 봄베로부터 유도되는 LPG가스를 1차실(11)과 2차실(12)을 통과시키면서 감압토록 하는 베이퍼라이저(10) 구조에 있어서, 상기 베이퍼라이저(10)의 2차실(12) 압력을 제어하는 챔버(13)에는 전자 제어 장치(40)에 의해 절환작용을 하는 솔레노이드 밸브(30)를 장착하고, 상기한 솔 레노이드 밸브(30)에는 대기와 함께 믹서(20)의 스로틀 밸브(21)와 밴튜리(22)간 유동공기가 유도되도록 하는 연결관(31)을 설치하여 스로틀 밸브(21)의 개도각에 따라 연료 공급압이 가변제어되도록 하는 구성을 특징으로 하는 LPG 차량의 연료 공급 구조.

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