KR100300181B1 - Back-pressure controller of engine having surge-tank - Google Patents
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Abstract
본 발명은 LPG 또는 LNG등의 가스차량용 엔진 역류압 조절구에 관한 것으로서, 특히 엔진내 연소실의 불안전 연소 또는 오버 랩(over lap)현상에 따라 흡기관으로 순간적인 역류압이 발생되는 경우 그 압력을 외부로 배출시키도록 하므로써 연소실과 연결된 흡기다기관 및 에어크리너 하우징등의 파손을 방지하도록 하는 가스차량에 있어서의 엔진 역류압 조절구에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine backflow pressure regulator for a gas vehicle such as LPG or LNG. In particular, when an instantaneous backflow pressure occurs in the intake pipe due to unstable combustion or overlap of the combustion chamber in the engine, the pressure is reduced. The present invention relates to an engine back pressure regulator in a gas vehicle that prevents damage to an intake manifold, an air cleaner housing, and the like connected to a combustion chamber by discharging to the outside.
이같은 본 발명은, 엔진의 흡기다기관(20)을 통해 실린더(30)의 연소실(31)로 외부공기를 흡입시키는 써지탱크(40)의 일측 코어홀(42)에 실린더(30)의 연소실(31)에서 발생되는 역류압에 의해 써지탱크(40)내의 압력이 정상압력 보다 높은 경우 그 압력을 외부로 자동 배출시키게 되는 역류압 조절구(50)를 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention as described above, the combustion chamber 31 of the cylinder 30 in one core hole 42 of the surge tank 40 for sucking external air into the combustion chamber 31 of the cylinder 30 through the intake manifold 20 of the engine. When the pressure in the surge tank 40 is higher than the normal pressure due to the backflow pressure generated in the) is characterized in that it comprises a backflow pressure adjusting port 50 for automatically discharging the pressure to the outside.
Description
본 발명은 가스차량용 엔진 역류압 조절구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엔진내 연소실의 불안전 연소 또는 오버 랩(over lap)현상에 따라 흡기관으로 순간적인 역류압이 발생되는 경우 그 압력을 외부로 배출시키도록 하여 연소실과 연결된 엔진 및 흡기다기관과 에어크리너 하우징등을 보호할 수 있도록 하는 가스차량에 있어서의 엔진 역류압 조절구에 관한 것이다.The present invention relates to an engine backflow pressure regulator for a gas vehicle, and more particularly, when a momentary backflow pressure occurs in the intake pipe due to unstable combustion or an overlap of the engine combustion chamber, the pressure is returned to the outside. It relates to an engine back pressure regulator in a gas vehicle to be discharged to protect the engine and the intake manifold, the air cleaner housing and the like connected to the combustion chamber.
일반적으로, 동력을 발생시키는 내연기관의 엔진은 실린더와, 실린더 헤드, 크랭크 케이스, 피스톤 커넥팅로드 어셈블리, 크랭크축, 플라이휘일, 밸브 및 밸브기구로 구성되고, 상기 엔진의 각 실린더에는 피스톤과 커넥팅 로드가 연결된 피스톤 커넥팅 어셈블리가 삽입되며, 상기 커넥팅 로드의 다른 한 쪽 끝은 크랭크축에 연결되어 피스톤이 왕복 운동을 하게 되면 크랭크 축은 회전운동을 하게 된다. 그리고 상기 실린더의 윗쪽에는 실린더 헤드가 구비되며, 상기 실린더 헤드의 안쪽은 연소실의 일부가 되고, 그 부분에 흡기밸브와 배기밸브가 설치되게 된다. 또한 밸브는 캠축에 의해 구동되며 흡기구멍과 배기구멍을 개폐하여 실린더 내에 혼합기를 흡입하고, 동시에 연소가스를 배기밸브를 통해 배출하게 된다.In general, an engine of a power generating internal combustion engine includes a cylinder, a cylinder head, a crank case, a piston connecting rod assembly, a crankshaft, a flywheel, a valve and a valve mechanism, and each cylinder of the engine includes a piston and a connecting rod. Is connected to the piston connecting assembly, and the other end of the connecting rod is connected to the crankshaft so that the piston reciprocates and the crankshaft rotates. A cylinder head is provided above the cylinder, and the inside of the cylinder head becomes a part of the combustion chamber, and an intake valve and an exhaust valve are installed at the portion. In addition, the valve is driven by the camshaft to open and close the intake and exhaust holes to suck the mixer in the cylinder, and at the same time to discharge the combustion gas through the exhaust valve.
이렇게, 자동차의 내연기관은 연소실내에서 공기와 연료를 최적 비율로 혼합하여 엔진출력을 증대시키는 것으로, 그 혼합비율과 실린더내의 내구성에 따라 엔진의 연소효율 및 출력성능 그리고 배기가스 배출량이 결정되게 된다.In this way, the internal combustion engine of an automobile increases the engine output by mixing air and fuel at an optimum ratio in the combustion chamber, and the combustion efficiency, output performance, and exhaust gas emission of the engine are determined according to the mixing ratio and durability in the cylinder. .
그러나, 엔진의 노후화 현상에 따라 연소실내에서 공기와 연료의 혼합비율이 적정상태를 유지하지 못하는 경우와 또는 폭발행정시 흡기밸브가 배기밸브와 동시에 열리게 되는 경우 실린더의 연소실에는 오버 랩 현상이 발생되는데, 이때 연소실의 배기압력이 흡기밸브를 통해 흡기다기관으로 순간적인 역류압을 발생시키고 그 압력을 견디지 못하는 부분 즉, 써지탱크와 연결된 흡기다기관 및 에어크리너 하우징등이 쉽게 파손되는 문제점이 발생하게 된다.However, if the mixing ratio of air and fuel in the combustion chamber is not maintained due to the aging of the engine, or if the intake valve is opened simultaneously with the exhaust valve during the explosion stroke, the cylinder combustion chamber is overlapped. In this case, the exhaust pressure of the combustion chamber generates an instantaneous backflow pressure to the intake manifold through the intake valve, and a portion that cannot withstand the pressure, that is, the intake manifold connected to the surge tank and the air cleaner housing are easily damaged.
특히, 승합차, 또는 택시등에 적용되는 가스차량의 경우에는 연료가스가 안개형태가 아니라 완전 기화상태의 가스가 연소실로 공급됨에 따라 간혹 연료가스가 연소실로 흡입되기 전 또는 흡기밸브가 개방되는 상태에서 폭발되는 이상폭팔 현상을 발생시켜 엔진구동시 엔진 결합부에서 연기 및 심한경우 에어크리너 하우징이 파손되는 현상을 자주 볼 수 있었다.Particularly, in the case of a gas vehicle applied to a van or a taxi, the gas is not supplied in the form of a mist but is completely evaporated, so the gas is sometimes exploded before the fuel gas is sucked into the combustion chamber or the intake valve is opened. As a result of the abnormal explosion that occurs, it was often seen that the air cleaner housing was damaged in smoke and severe cases in the engine coupling part when the engine was driven.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 실린더의 연소실에서 불안전 연소에 따른 오버 랩 현상으로 흡기밸브를 통해 역류압이 발생하게 되면, 그 압력을 써지탱크에서 외부로 배출시켜 써지탱크내에 적정압력이 유지될 수 있도록 하므로써 엔진 파손 및 그에 따른 부품 보호와 엔진의 내구성을 증대시킬 수 있도록 하는데 있는 것이다.Accordingly, the present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an overlap phenomenon due to unsafe combustion in a combustion chamber of a cylinder, and when a reverse flow pressure is generated through an intake valve, the pressure is used in a surge tank. By discharging to the outside so that the proper pressure can be maintained in the surge tank, it is possible to increase the engine damage and consequent parts protection and durability of the engine.
도 1은 본 발명에 따른 역류압 조절구가 설치된 상태도,1 is a state diagram in which the backflow pressure adjusting device according to the present invention is installed;
도 2는 도 1의 요부 분해사시도,2 is an exploded perspective view of the main part of FIG. 1;
도 3은 도 2의 결합상태 단면도.3 is a cross-sectional view of the coupled state of FIG.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
10: 에어크리너 20: 흡기다기관 30: 실린더 31: 연소실 40: 써지탱크 41: 에어실 42: 코어홀 50: 역류압 조절구 51: 하우징 52: 압축스프링 53: 개폐밸브 54: 결합부 55: 걸림턱 56: 개방홀 57: 수직장홀DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Air cleaner 20 Intake manifold 30 Cylinder 31 Combustion chamber 40 Surge tank 41 Air chamber 42 Core hole 50 Backflow pressure regulator 51 Housing 52 Compression spring 53 Opening valve 54 Engagement part 55 Engagement Jaw 56: Opening hole 57: Vertical long hole
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 흡기다기관을 통해 차량 엔진으로 외부공기를 흡입시키는 써지탱크의 일측에, 실린더의 연소실에서 발생되는 역류압에 의해 상기 써지탱크의 압력이 규정압력보다 높게되는 경우 그 압력을 외부로 배출시킬 수 있도록 역류압 조절구를 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, when the pressure of the surge tank is higher than the specified pressure by the reverse flow pressure generated in the combustion chamber of the cylinder on one side of the surge tank to suck the outside air into the vehicle engine through the intake manifold It is characterized in that it comprises a backflow pressure regulator so that the pressure can be discharged to the outside.
상기 역류압 조절구는, 일측 개방단부에 상기 써지탱크의 코어홀에 연통되게 결합될 수 있도록 결합부를 형성하고, 외주 둘레를 따라 복수개의 수직장홀을 형성하는 하우징과; 상기 하우징의 내부에서 압축스프링의 탄지력으로 상기 써지탱크로 통하는 코어홀을 밀폐시키게 되는 개폐밸브로 이루어진다.The counter flow pressure control device includes: a housing forming a coupling part to be coupled to the core hole of the surge tank at one open end and forming a plurality of vertical long holes along an outer circumference; It consists of an on-off valve for closing the core hole to the surge tank by the holding force of the compression spring in the housing.
상기 특징에 따라 본 발명은, 엔진의 연소실에서 순간적인 오버 랩 현상이 발생되게 되면, 연소실의 역류압이 흡기다기관을 써지탱크로 전달되게 되고, 이때역류압 조절구의 개폐밸브가 역류압에 의해 열리면서 써지탱크내의 압력을 배출시키게 되는 것이다.According to the above feature, when the instantaneous overlap phenomenon occurs in the combustion chamber of the engine, the reverse flow pressure of the combustion chamber is transmitted to the surge tank, the opening and closing valve of the reverse flow pressure regulator is opened by the reverse flow pressure To release the pressure in the surge tank.
이하, 본 발명에 따른 써지탱크에 구비된 엔진의 역류압 조절구를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the reverse flow pressure regulator of the engine provided in the surge tank according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 역류압 조절구가 설치된 상태 및 엔진계통도를 나타낸 것이고, 도 2는 써지탱크에 역류압 조절구가 설치된 상태의 사시도를 나타낸 것이며, 도 3은 역류압 조절구의 사용상태 단면을 나타낸 것이다.1 is a view showing a state and the engine flow diagram of the back flow pressure regulating device according to the present invention, Figure 2 shows a perspective view of a state in which the back flow pressure control is installed in the surge tank, Figure 3 is a cross-sectional view It is shown.
본 발명은, 에어크리너(10)를 통한 외부공기를 흡기다기관(20)을 통해 분배시켜 실린더(30)의 각 연소실(31)로 공기를 흡입시키게 되는 써지탱크(40)와, 상기 써지탱크(40)내에 적정압력 보다 높은 이상 압력이 발생되면 이를 외부로 배출시키게 되는 역류압 조절구(50)로 구성된다.The present invention, the surge tank 40 for distributing the outside air through the air cleaner 10 through the intake manifold 20 to suck air into each combustion chamber 31 of the cylinder 30, and the surge tank ( When the abnormal pressure higher than the appropriate pressure is generated in the 40) it is composed of a back flow pressure control device 50 to discharge it to the outside.
상기 써지탱크(40)는 외부공기의 공기량 및 유속을 조절하여 가스연료 엔진의 각 연소실(31)로 상기 공기가 흡입되도록 하는 것으로, 내부에는 에어실(41)이 형성되고, 그 일측으로는 엔진과 연통되는 흡기다기관(20)이 연결되며, 타측에는 인테이크호스(60)가 연결된다. 그리고, 상기 인테이크호스(60)의 단부에는 에어크리너(10)가 구비되어 외부 공기를 흡입시키게 된다.The surge tank 40 is to allow the air to be sucked into each combustion chamber 31 of the gas fuel engine by adjusting the air volume and flow rate of the external air, the air chamber 41 is formed inside, one side of the engine Intake manifold 20 is communicated with the intake hose 60 is connected to the other side. In addition, an air cleaner 10 is provided at an end of the intake hose 60 to suck outside air.
또한, 상기 써지탱크(40)는 주물형으로 제작됨에 따라 제작시 일측에 코어홀(42)이 형성되게 되며, 상기 코어홀(42)에는 본 발명에 따른 역류압 조절구(50)가 결합되게 된다.In addition, as the surge tank 40 is manufactured in a casting type, the core hole 42 is formed at one side during manufacturing, and the backflow pressure adjusting device 50 according to the present invention is coupled to the core hole 42. do.
상기 역류압 조절구(50)는, 하우징(51)과, 압축스프링(52), 및 개폐밸브(53)로 이루어지며, 상기 하우징(51)은 일측방향으로 개방된 형상을 취하고, 상기 개방단부에는 상기 하우징(51)의 내부 직경보다 작은 직경을 갖는 결합부(54)가 형성되어 상기 결합부(54)가 상기 써지탱크(40)의 코어홀(42)에 나사결합 또는 강제 끼움고정되게 된다.The backflow pressure adjusting device 50 includes a housing 51, a compression spring 52, and an opening / closing valve 53. The housing 51 has a shape that is open in one direction and the open end. The coupling portion 54 having a diameter smaller than the inner diameter of the housing 51 is formed so that the coupling portion 54 is screwed or forcibly fixed to the core hole 42 of the surge tank 40. .
그리고, 상기 하우징(51)의 내부 즉, 상기 결합부(54)의 내주 걸림턱(55)에는 개폐밸브(53)가 안착되는데, 상기 개폐밸브(53)는 압축스프링(52)의 압축 복원력에 의해 상기 개방홀(56)을 밀폐시키는 상태로 고정된다.In addition, an opening / closing valve 53 is seated inside the housing 51, that is, the inner circumferential locking jaw 55 of the coupling portion 54, and the opening / closing valve 53 is applied to the compression restoring force of the compression spring 52. As a result, the opening hole 56 is sealed.
여기서, 상기 압축스프링(52)의 압축력은 상기 써지탱크(40)내의 적정 공기압력보다 강한 탄성력을 가지도록 한다.Here, the compression force of the compression spring 52 is to have a stronger elastic force than the appropriate air pressure in the surge tank 40.
또한, 상기 하우징(51)의 외주면에는 둘레를 따라 복수개의 수직장홀(57)이 형성되어 상기 개폐밸브(53)의 개방시 써지탱크(40)내의 압력을 외부로 배출시키게 되며, 상기 개폐밸브(53)는 높은 압력과 온도에 견딜수 있으며, 밀착력이 강한 합성수지재로 이루어짐이 바람직하다.In addition, a plurality of vertical long holes 57 are formed in the outer circumferential surface of the housing 51 along the circumference to discharge the pressure in the surge tank 40 to the outside when the on-off valve 53 is opened. Reference numeral 53 is able to withstand high pressure and temperature, it is preferably made of a synthetic resin material with strong adhesion.
그리고, 도면에 도시된 미설명부호 고정부재(58)와 고정링(59)은, 상기 하우징(51)내에 압축스프링(52) 및 개폐밸브(53)을 삽입시키고 이들의 이탈을 방지하기 위해 형성된 것이다.In addition, the reference numeral fixing member 58 and the fixing ring 59 shown in the drawings are formed to insert the compression spring 52 and the opening and closing valve 53 in the housing 51 and to prevent their separation. will be.
이상에서와 같은 역류압 조절구의 작동상태를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.With reference to the accompanying drawings, the operating state of the reverse flow pressure regulator as described above will be described in detail.
도 1에 도시된 바와같이, 차량 시동스위치를 온동작 시키게 되면, 각 시스템에 의해 엔진이 구동하게 되고, 이에따라 외부공기가 에어크리너(10)를 통해 이물질이 제거된 상태로 써지탱크(40)로 흡입되게 된다. 연속해서 상기 써지탱크(40)에서는 공기량 및 유속을 적정상태로 조절하여 흡기다기관(20)을 통해 각 실린더(30)의 연소실(31)로 공급하게 된다.As shown in FIG. 1, when the vehicle start switch is turned on, the engine is driven by each system. Accordingly, the foreign air is removed from the air cleaner 10 to the surge tank 40. Inhalation will occur. Subsequently, the surge tank 40 adjusts the air volume and the flow rate to an appropriate state, and supplies it to the combustion chamber 31 of each cylinder 30 through the intake manifold 20.
이때, 연소실(31)로 공급된 공기는 인젝터에서 분사되는 연료가스와 혼합되어 연소실(31)에서 실린더 행정순서에 따라 폭발되어 엔진을 출력시키게 된다.At this time, the air supplied to the combustion chamber 31 is mixed with the fuel gas injected from the injector is exploded in the combustion chamber 31 in the cylinder stroke order to output the engine.
이러한 반복과정에서 상기 실린더(30)의 연소실(31)내에 엔진 노후화 또는 불안전 연소에 따른 오버 랩 현상이 발생되게 되면, 연소실의 흡기밸브를 통해 배기압력이 흡기다기관(20)으로 역류되고, 연속해서 역류되는 흡기다기관(20)내의 압력은 역순으로 써지탱크(40)내의 에어실(41)로 전달되게 된다.In this repetition process, if an overlap phenomenon occurs due to engine aging or unstable combustion in the combustion chamber 31 of the cylinder 30, the exhaust pressure flows back to the intake manifold 20 through the intake valve of the combustion chamber, and continuously The pressure in the intake manifold 20 that flows back is transmitted to the air chamber 41 in the surge tank 40 in the reverse order.
이때, 써지탱크(40)에 적정압력보다 높은 압력이 순간적으로 작용하게 되면, 그 압력이 상기 역류압 조절구(50)의 개방홀(56)을 통해 개폐밸브(53)를 밀게되고, 동시에 상기 개폐밸브(53)는 압축스프링(52)을 압축시키며 이동되어 상기 써지탱크(40)내의 압력을 상기 하우징(51)의 수직장홀(57)을 통해 외부로 배출시키게 된다.At this time, when a pressure higher than an appropriate pressure acts momentarily on the surge tank 40, the pressure pushes the on / off valve 53 through the opening hole 56 of the countercurrent pressure adjusting port 50, and simultaneously The on-off valve 53 is moved while compressing the compression spring 52 to discharge the pressure in the surge tank 40 to the outside through the vertical long hole 57 of the housing 51.
이후, 상기 써지탱크(40)내에 적정한 압력이 유지되게 되면, 압축스프링(52)이 복원력을 발생시키며 개폐밸브(53)를 초기상태로 밀어 상기 써지탱크(40)의 개방된 코어홀(42)을 폐쇄시키게 된다.Then, when the proper pressure is maintained in the surge tank 40, the compression spring 52 generates a restoring force and pushes the on-off valve 53 to the initial state to open the core hole 42 of the surge tank 40 Will be closed.
여기서, 상기 압축스프링(52)의 압력은 상기 써지탱크(40)내의 적정 공기압력과 동일한 압력이 유지되도록 조절한다.Here, the pressure of the compression spring 52 is adjusted to maintain the same pressure as the appropriate air pressure in the surge tank 40.
따라서 본 발명에 따른 써지탱크에 구비된 엔진의 역류압 조절구는, 써지탱크의 코어홀에 상기 써지탱크의 내부압력을 조절할 수 있는 역류압 조절구를 구비하므로써, 실린더의 연소실에서 불안전 연소에 따른 오버 랩 현상으로 흡기밸브를 통해 역류압이 발생하여도 그 압력을 외부로 배출시켜 써지탱크내에 적정압력이 유지될 수 있도록 하며, 이에따른 엔진 파손 및 부품 보호로 엔진의 내구성을 증대시킬 수 있는 효과가 있게 된다.Therefore, the reverse flow pressure regulator of the engine provided in the surge tank according to the present invention is provided with a reverse flow pressure regulator for controlling the internal pressure of the surge tank in the core hole of the surge tank, so that the overpressure due to unstable combustion in the combustion chamber of the cylinder. Even if the backflow pressure occurs through the intake valve due to the lap phenomenon, the pressure is discharged to the outside so that the proper pressure can be maintained in the surge tank.Therefore, the engine damage and parts protection can increase the durability of the engine. Will be.
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20070614 Year of fee payment: 7 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |