KR100304485B1 - 모형용엔진의연료분사장치및연료분사장치를갖춘모형용엔진 - Google Patents

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니시무로 아츠시
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Abstract

사용조건이 가혹한 모형용 엔진의 공연비를 안정하게 유지하여 응답성이 양호한 연료분사장치를 제공한다.
폐쇄체내의 솔레노이드코일에는 자석코어가 삽입된다. 자석코어내에는 연료의 공급로가 있다. 폐쇄체내의 코일내에는 자석코어에 자착하는 이동가능인 밸브본체가 있다. 밸브본체는 공급로에 연이어 통하는 유로를 가진다. 밸브본체는 판스프링에 의해서 가압되어, 밸브상자에 접촉하여 연료분사구를 폐지한다. 연료공급로에는 체크밸브가 있다. 폐쇄체내의 연료에는 다이어프램을 통해 엔진의 크랭크실에 발생하는 20∼100 kPa 정도의 공기압력이 작용한다. 연료는 가압되지 않고서 연료분사장치내에 도입하여 체크밸브로 가둬 가속도에 의한 힘의 영향을 거의 받지 않은 공기의 압력을 사용하여 연료에 압력을 가하는 가혹한 운전조건하에서도 연료의 공급이 안정되어 연료부족, 연료과다에 의한 엔진 고장을 일으킬 염려가 적다. 연료분사장치는 모형비행기의 진행방향에 향하여 연료를 분사한다. 동진행방향에 대하여 연료분사장치는 가압된 연료탱크보다도 전방에 있다. 연료분사장치는 내부의 연료압력이, 상승한 경우에 연료를 외부에 방출하는 과압제어 밸브와, 내부의 연료압력이 하강한 경우에 연료탱크의 공기압을 내부에 도입하는 부압제어 밸브를 가진다.

Description

모형용 엔진의 연료분사장치 및 연료분사장치를 갖춘 모형용 엔진{FUEL INJECTOR OF ENGINE FOR MODELS AND ENGINE FOR MODELS INCORPORATED WITH THE FUEL INJECTOR}
본 발명은 모형용 엔진에 설치되는 전자제어방식의 연료분사장치에 관한 것이다.
종래, 모형용 엔진으로서 알려지고 있는 2사이클 또는 4사이클의 글로엔진에 있어서는 엔진의 연소실에 공급되는 연료의 양을 제어하는 수단으로서, 도 10에 도시하는 것 같은 구조의 기화기(100)가 사용되고 있었다.
이 기화기(100)의 하우징(101)의 내부에는 대략 원통형태의 밸브본체(102)가 자신의 축선을 중심으로 회전가능해지도록 설치된다. 하우징(101)에는 상하에 관로 (101a, 101b)가 관통하고 있고, 위의 관로(101a)에서 공기가 공급된다. 밸브본체 (102)에는 유로(102a)가 관통하고 있어, 밸브본체(102)의 회전각도에 따른 개방도로 하우징(101)의 관로(101a, 101b)에 연이어 통한다. 하우징(101)의 일단부에서 밖으로 돌출한 밸브본체(102)의 일부에는 조작 아암(103)이 연결되어 있다. 조작 아암(103)에는 도시하지 않은 서보기구의 조작부가 연결되어 있고, 서보기구가 밸브본체(102)를 하우징(101)내로 회동시킨다. 밸브본체(102)에는 니들(104)이 나사로 설치되고 있고, 니들(104)을 회전시키면 밸브본체(102)내에의 돌출량을 조정할 수 있다.
하우징(101)의 타단부에는 연료조절용의 니들밸브(105)가 내장되어 있다. 니들밸브(105)는 관부(106)와, 그 관부(106)의 내부에 설치된 니들(107)을 가지고 있다. 니들(107)은 관부(106)에 대하여 나사로 부착되어 있고, 니들(107)의 기초부에 설치된 손잡이(108)를 회동함으로써 관부(106)내로 니들(l07)을 진퇴시켜, 관부 (106)의 선단의 개방도를 조정할 수 있다. 또한, 밸브본체(102)에 설치된 상기 니들(l04)의 선단은 니들밸브(105)의 관부(106)의 선단의 개구부에 임하고 있다.
니들밸브(105)에 공급된 연료는 관부(106)의 선단과 니들(107)과의 간극으로부터 밸브본체(102)의 내부에 분출하여, 밸브본체(102)내에 공급되는 공기와 혼합되고 엔진에 공급된다. 니들밸브(107)의 손잡이를 회전시키는 것에 따라 연료의 유량을 조정할 수 있기 때문에 엔진이 최고회전수를 얻을 수 있는 것 같은 연료의 유량(내지 공연비)을 운전전에 미리 설정할 수 있다. 서보기구가 밸브본체(102)를 회동시키면, 밸브본체(102)내에 유입하는 공기의 양이 조정되고, 엔진에 공급되는 연료의 양이 가감된다.
전술한 기화기(100)에 의하면, 아이들링등의 저속회전으로부터 급가속하면 대량의 공기가 밸브본체내에 흡입되는 것에 대하여, 연료의 공급이 따라 잡지 못해 공연비의 균형이 무너져 버린다. 그렇게 하여 엔진의 회전이 순조롭게 상승하지 않고, 상승이 잘 안되기도 하고, 최악의 경우 엔진이 정지하는 일이 있었다. 또한, 전체로서 응답성이 양호하다고는 말할 수 없고, 저속회전으로 부터 고속회전으로 혹은 고속회전으로부터 저속회전으로 이행하는 것에 시간이 걸린다는 문제가 있었다. 또한, 모형용 엔진이 무선조정의 모형비행기에 탑재되어 사용되는 경우 등에는 상기 기화기에 공급되는 연료가 모형 비행기의 비행에 의한 원심력등의 영향을 받아 상기 기화기에 적절히 공급되지 않고, 엔진의 운전에 부조화가 되는 일이 있었다.
본 발명은 공중 회전등의 공중곡예를 행하는 무선조정의 모형비행기에 탑재되는 모형용 엔진과 같이 사용조건이 가혹한 모형용 엔진에 있어서, 연료를 안정되게 공급할 수 있기 때문에 공연비의 균형이 무너지기 어렵고, 엔진에 안정된 높은 성능을 발휘시킬 수 있는 연료분사장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 또한, 공급되는 연료의 압력이 변동하더라도 연료의 분사압력을 일정하게 유지하여 연료의 분사량의 제어를 적절히 행하여 공연비의 균형을 유지하여 엔진의 회전을 안정시키는 것을 목적으로 하고 있다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태의 제1의 예인 연료분사장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시의 형태의 제1의 예인 연료분사장치를 사용한 엔진(1)의 개략구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시의 형태의 제2의 예인 연료분사장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시의 형태의 제3의 예인 연료분사장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시의 형태의 제3의 예인 연료분사장치를 사용한 엔진(l)의 개략구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시의 형태의 제4의 예인 연료분사장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시의 형태의 제5의 예의 개략구성도이다.
도 8은 본 발명의 실시의 형태의 제5의 예에 있어서의 연료분사장치의 단면도이다
도 9는 본 발명의 실시의 형태의 제6의 예에 있어서의 연료분사장치를 중심으로한 개략구성도이다.
도 10은 종래의 스로틀밸브의 단면도이다.
청구항 1에 기재된 모형용 엔진의 연료분사장치는 전자적으로 제어되어 모형용 엔진의 크랭크실에서 발생하는 압력에 상당하는 압력으로 가압된 연료를 모형용 엔진의 연소실에 분사한다.
청구항 2에 기재된 모형용 엔진의 연료분사장치는 상기 연료분사장치가 폐쇄체와, 상기 폐쇄체내에 연료를 도입하는 공급로와, 상기 폐쇄체에 설치된 연료분사구와, 상기 폐쇄체의 내부에 설치된 솔레노이드코일과, 상기 솔레노이드코일의 내부에 설치된 자석코어와, 상기 폐쇄체의 내부에 설치되어 상기 솔레노이드 코일로의 통전에 의해 상기 솔레노이드코일의 축선방향으로 이동하여 상기 자석코어에 자착(磁着)하여 상기 연료분사구를 개방하는 밸브본체와, 상기 연료분사구가 폐지되는 방향으로 상기 밸브본체를 가압하는 가압수단을 가진다.
청구항 3에 기재된 모형용 엔진의 연료분사장치는 상기 모형용 엔진의 크랭크실에서 발생하는 압력의 최대치가 2OkPa∼100kPa 이다.
청구항 4에 기재된 모형용 엔진의 연료분사장치는 상기 가압수단의 가압력이 상기 연료가 상기 밸브본체에 부여하는 힘에 상당하도록 정해졌다.
청구항 5에 기재된 모형용 엔진의 연료분사장치는 상기 솔레노이드코일의 축선방향을 상기 모형용 엔진이 탑재되는 모형의 진행방향과 평행하게 하여, 상기 솔레노이드코일의 연료분사구를 상기 모형의 진행방향의 전방으로 향하였다.
청구항 6에 기재된 모형용 엔진의 연료분사장치는 공급된 연료의 역류를 방지하는 역류방지수단과, 공급된 연료를 모형용 엔진의 크랭크실에서 발생하는 압력에 상당하는 공기압으로 가압하는 가압수단을 가지고, 가압된 연료를 전자적인 제어에 의해서 모형용 엔진의 연소실에 분사한다.
청구항 7에 기재된 모형용 엔진의 연료분사장치는 상기 역류방지수단이 체크밸브이고, 상기 가압수단이 공급된 연료에 모형용 엔진의 크랭크실에서 발생하는 공기압을 전달하는 가요성 부재이다.
청구항 8에 기재된 모형용 엔진의 연료분사장치는 상기 모형용 엔진의 크랭크실에서 발생하는 압력은 피스톤의 움직임에 따라서 맥동한다.
청구항 9에 기재된 모형용 엔진의 연료분사장치는 폐쇄체와, 상기 폐쇄체내에 연료를 이끄는 연료공급로와, 상기 폐쇄체에 설치된 연료분사구와, 상기 폐쇄체의 내부에 설치된 솔레노이드코일과, 상기 솔레노이드코일의 내부에 설치된 자석코어와, 상기 폐쇄체의 내부에 설치되어 상기 솔레노이드 코일로의 통전에 의해 상기솔레노이드코일의 축선방향으로 이동하여 상기 자석코어에 자착하여 상기 연료분사구를 개방하는 밸브본체와, 상기 연료분사구가 폐지되는 방향으로 상기 밸브본체를 가압하는 가압수단과, 상기 폐쇄체내에 인도된 연료가 상기 연료공급로에 역류하는 것을 방지하는 체크밸브와, 모형용 엔진의 크랭크실에서 발생하는 공기압을 상기 폐쇄체내에 공급하는 공기압공급로와, 상기 공기압공급로를 통해 공급된 공기압을 상기 폐쇄체내의 연료에 가하는 가요성 부재를 가진다.
청구항10에 기재된 모형용 엔진의 연료분사장치는 소정의 압력으로 가압된 연료가 내부에 공급되어, 연료분사구를 개폐하는 밸브본체를 이동시켜 상기 연료를 외부에 분사하는 모형용 엔진의 연료분사장치에 있어서, 내부에 공급된 연료의 압력이 변동한 경우에 연료의 압력을 상기 소정의 값으로 되돌리도록 연료의 압력을 조정하는 압력조정수단을 설치한 것을 특징으로 한다.
청구항 11에 기재된 모형용 엔진의 연료분사장치는 상기 압력조정수단으로서 내부에 공급된 연료의 압력이 상승한 경우에 연료를 외부에 방출하는 과압제어 밸브를 갖췄다.
청구항 12에 기재된 모형용 엔진의 연료분사장치는 상기 과압제어밸브에 더하여, 상기 압력조정수단으로서 내부에 공급된 연료의 압력이 하강한 경우에 공기압을 내부에 도입하는 부압제어 밸브를 또한 갖추고 있다.
청구항 13에 기재된 모형용 엔진의 연료분사장치는 엔진과 연료탱크를 탑재한 이동체의 상기 엔진에 상기 연료분사장치가 설치되고 있고, 상기 연료분사장치의 연료분사방향이 상기 이동체의 진행방향의 전방을 향하고 있고, 상기 이동체의진행방향에 대하여 상기 연료분사장치가 상기 연료탱크 보다도 전방에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 14에 기재된 연료분사장치를 갖춘 모형용 엔진은 전자적으로 제어되어, 모형용 엔진의 크랭크실에서 발생하는 압력에 상당하는 압력에서 가압된 연료를 모형용 엔진의 연소실에 분사한다.
(발명의 실시형태)
본 발명의 실시의 제1의 형태를 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다. 본 예는 전자제어의 연료분사장치를 갖춘 모형용 엔진에 관한 것이다. 본 예의 모형용 엔진 (1)(이하 엔진(1) 이라고 약칭한다)은 무선조정의 모형비행기에 탑재된다. 도 2에 도시된 이 엔진(1)은 4사이클이고, 연소실을 가지는 실린더(S)와, 상기 실린더(S) 내를 왕복운동하는 피스톤(P)과, 상기 피스톤(P)의 왕복운동에 따라 회전하는 크랭크샤프트(K)를 가지고 있다. 실린더(S)는 흡기밸브(17)와, 배기밸브(23)와, 착화수단으로서의 글로 플러그(19)를 가지고 있다. 글로 플러그(19)에는 연소실내의 온도를 검출하는 온도 센서가 설치된다. 이 엔진(1)은 윤활유나 니트로메탄등의 첨가촉진제를 함유하는 메틸알콜계의 연료를 사용한다. 연소실의 용적은 1∼30cc 정도이고, 운전시에 크랭크실(2)에서 발생하는 압력은 대강 정압의 피크값이 20kPa∼ 100kPa의 범위이고, 부압의 피크값이 -20kPa∼-100kPa의 범위이다. 여기서 정압과 부압은 크랭크실내의 평균압력을 기준으로 한다.
상기 엔진(1)은 무선조정의 모형비행기에 탑재된 수신기(3)의 제어수단(4)에 의해서 제어된다. 조종자가 송신기(5)를 조작하면 수신기(3)는 송신기(5)부터의전파를 받고 엔진(1)을 비롯한 모형비행기의 각부를 제어한다.
도 2에 가리키는 엔진(l)은 스타터(6)에 의해서 시동된다. 스타터(6)는 정류기(7)를 통해 부여되는 밧데리(8)의 전력과, 에어용기(9)로부터의 보조 에어로 구동된다. 스타터(6)와 에어용기(9)의 변환밸브(10)는 무선조정수신기(3)의 제어수단 (4)이 제어한다.
크랭크실(2)에는 본 엔진(1)의 운전사이클을 검출하여 행정신호를 출력하는 행정검출수단으로서, 회전하는 크랭크(11)의 위치를 검출하는 회전검출센서(12)가 설치된다. 회전검출센서(12)는 연료분사의 타이밍을 꾀하기 때문에, 엔진(1)의 회전을 검출하여, 본예로서는 행정신호로서의 흡기타이밍신호(행정신호로서의 흡기행정신호)를 출력하고 있다. 회전검출센서(12)의 출력한 흡기타이밍신호(흡기행정신호)는 무선조정수신기(3)의 제어수단(4)에 보내여지고, 엔진(1)의 제어에 이용된다.
엔진(1)의 흡기매니폴드(13)에는 흡입공기량을 가감하는 스로틀밸브(14)가 있고, 상기 연소실내에 공급되는 공기의 양을 조정하도록 되어있다. 스로틀밸브 구동수단(15)은 무선조정수신기(3)의 제어수단(4)으로부터 스로틀밸브 조정신호가 부여되고, 스로틀밸브의 개방도를 제어한다. 흡기매니폴드(13)의 공기도입구에는 흡입공기량 온도센서(16)가 설치되고 있고, 이들 센서로 부터의 신호는 무선조정수신기(3)의 제어수단(4)에 입력되고 엔진(1)의 제어에 이용된다.
흡기매니폴드(13)의 흡기밸브(17)의 가까이는 연료분사장치(30)가 설치된다. 연료분사장치(30)와 연료탱크(20)는 필터(22)를 통해 연결되어 있다. 연료탱크(20)로부터 보내여진 연료는 필터(22)를 통해 연료분사장치(30)에 공급된다. 연료분사장치(30)는 상기 연소실내에 연료를 분사한다.
연료분사장치(30)에는 연료탱크(20)로부터 가압된 연료가 공급되어 있다. 연료탱크(20)의 내부와 크랭크실(2)은 체크밸브(21)와 레귤레이터(21a)를 통해 서로 접속되어 있고, 크랭크실(2)에서 발생하는 정부압을 체크밸브로 정압만을 취출, 레귤레이터(21a)에서 압력을 거의 일정하게 하는 구성이다. 그리고, 연료탱크(20)내의 연료에는 거의 일정한 압력이 가해지는 구성이다.
이 외에, 가압수단으로서 에어용기(9)의 공기압력을 레귤레이터(21a)에 접속하는 방법으로도 연료탱크를 일정하게 가압할 수 있다.
한편, 연료탱크(20)내의 연료에 가해지는 압력은 엔진(1)의 크랭크실(2)에서 발생하는 압력의 정압에 거의 같고, 구체적으로는 피크값(최대치)이 20kPa∼100kPa 정도이다. 연료탱크(20)로부터 보내진 연료는 필터(22)를 통해 연료분사장치(30)에 공급된다.
다음에, 상기 연료분사장치(30)의 구조에 관해 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 연료분사장치(30)는 대략 원통형태의 폐쇄체(31)를 가지고 있다. 폐쇄체 (31)의 내부에는 솔레노이드코일(32)이 수납되어 있다. 솔레노이드코일(32)과 폐쇄체(31)의 내주면과의 사이에는 간격이 있다. 솔레노이드코일(32)에 급전하는 전원단자(33)는 폐쇄체(31)를 관통하여 폐쇄체(31) 밖으로 도출되고 있다. 상기 솔레노이드코일(32)내에는 대략 반부까지 자석코어(34)의 일단측이 삽입되어 있다. 자석코어(34)의 중심에는 연료의 유로(35)가 형성되어 있다. 자석코어(34)의 타단측은폐쇄체(31)의 밖으로 돌출하고 있어, 연료탱크(20)로부터 인도된 연료공급관로(18)에 접속되어 있다.
폐쇄체(31)의 선단부에는 밸브상자(36)가 설치된다. 밸브상자(36)의 선단에는 연료분사구(37)가 형성되어 있다. 폐쇄체(31)내에 있어서, 상기 솔레노이드코일 (32)의 내부에는 상기 자석코어(34)에 인접하고 대략 원통형태의 밸브본체(38)가 이동가능하게 삽입되어 있다. 밸브본체(38)에는 상기 유로(35)에 연이어 통하는 다른 유로(39)가 형성되어 있다. 밸브본체(38)의 선단에는 플랜지(40)가 형성되어 있다. 플랜지(40)의 전방면의 주위에는 밸브상자(36)의 내면에 접촉하는 고리 형상의 접촉돌기(41)가 형성되어 있다. 플랜지(40)의 전방면 중앙에는 니들(42)이 고정되어 있고, 이 니들(42)은 상기 밸브본체(38)의 연료분사구(37)에 미끄럼이동 가능하게 삽입되어 있다.
상기 솔레노이드코일(32)의 고정부재(43)와 상기 밸브상자(36)와의 사이에는 상기 밸브본체(38)를 연료분사구(37)의 방향으로 가압하는 가압수단 및 밸브본체 (38)를 중심위치에 유지하는 수단으로서의 판스프링(44)이 설치된다. 판스프링(44)은 원고리 형상의 외측의 고정부(45)와, 원고리 형상의 안쪽의 이동부(46)와, 양쪽 부분을 탄성적으로 연결하는 연결 아암(47)을 가지고 있다. 고정부(45)는 솔레노이드코일(32)의 고정부재(43)와 상기 밸브상자(36)와의 사이에 고정되고, 이동부(46)는 상기 밸브본체(38)의 플랜지(40)에 걸어멈춤하고 있다.
솔레노이드코일(32)에 통전하지 않을때에는 밸브본체(38)는 판스프링(44)의가압력에 의해서 연료분사구(37)의 쪽으로 가압되어, 플랜지(40)의 접촉돌기(41)가밸브상자(36)의 내면에 접촉하여 연료분사구(37)를 폐지한다. 크랭크실(2)내의 공기압에 의해서 가압된 폐쇄체(31)내의 연료는 분사되지 않고서 폐쇄체(31)내에 유지된다. 또한, 상기 접촉돌기(41)의 대신에 밸브상자(36)에 O 링등을 배설하더라도 좋다.
솔레노이드코일(32)에 통전하면, 판스프링(44)의 가압력에 저항하여 솔레노이드코일(32)은 밸브본체(38)를 자석코어(34)에 가까이 당겨 자착한다. 밸브본체 (38)의 플랜지(40)와 밸브상자(36)의 사이에는 간격이 생긴다. 크랭크실(2)내의 공기압에 의해서 가압된 폐쇄체(31)내의 연료는 연료분사구(37)에서 폐쇄체(31)의 밖으로 분사된다.
연료분사장치(30)로부터 분사된 연료는 스로틀밸브(14)의 개방도에 따라서 흡입된 공기와 혼합되어, 소정의 타이밍으로 여는 흡기밸브(17)로부터 실린더(S)내에 들어 간다. 소정의 타이밍으로 글로 플러그(19)가 혼합기에 착화하여, 연소가 시작된다. 피스톤(P)은 상기 실린더(S) 내를 왕복운동한다. 상기 피스톤(P)의 왕복운동에 따라 크랭크샤프트(K)가 회전한다. 연소가스는 소정의 타이밍으로 여는 배기밸브(23)로부터 실린더(S) 밖으로 배출된다.
본예의 연료분사장치(30)에 있어서는 연료를 가압하기위한 공기압은 대강 정압의 피크값이 20kPa∼100kPa, 부압의 피크값이 -0.5kPa∼-30kPa로 맥동(脈動)한 것을 사용하고 있다. 따라서 실제차량의 엔진의 연료분사장치에 있어서의 연료압력인 250kPa∼300kPa와 비교하여 1/3∼1/13 정도로 상당히 낮다. 이 때문에 상기 판스프링(44)이 밸브본체(38)에 부여하는 압력도 작게되고 연료에 가하는 공기압과 같은 정도의 압력변동에 견딜 수 있는 탄성력(정압의 피크값이 20kPa∼ 100kPa, 부압의 피크값이 -0.5kPa∼-30kPa 이기 때문에 100kPa 이하의 압력변동에 견딜 수 있는 탄성력)을 가지는 판스프링(44)을 사용하면 충분히 연료를 정지할 수 있다. 또한, 배기량이 적고, 연료에 가해지는 압력도 작기 때문에 밸브본체(38)를 움직이는 솔레노이드 코일(32), 상기 판스프링(44)도 소형으로 할 수 있다.
또한, 연료분사장치(30)는 흡입행정중에 작동시키는데(동작시간을 고려하여 흡입행정직전에 작동시키는 경우가 있다), 엔진(1)은 4사이클엔진이고, 흡입행정중에는 실린더내의 압력이 내려 가는 한편, 크랭크실(2)내의 압력은 상승으로 바뀐다. 따라서, 실린더내의 압력보다 크랭크실(2)내의 압력이 커지는 때에 연료가 분사되므로 크랭크실(2)내에 상당하는 압력을 연료에 가하는 것에 따라 실린더내에 효율적으로 연료를 분사할 수 있다.
중량·가감속에 의해서 생기는 힘이나 원심력은 힘이 작용하는 물건의 비중이 클 수록 크다. 모형비행기의 일반적인 연료의 비중은 800∼900kg/m3이고, 공기의 비중은 1∼1.3kg/m3이고, 양자에게는 큰 차가 있다. 즉, 연료에 비교하면 공기는 가속도에 의한 힘의 영향을 거의 받지 않는다. 본예의 연료분사장치(30)는 이것을 이용한 것이고, 연료를 큰 압력으로 가압하는 것은 아니고, 연료분사장치(30)내에 도입하여 체크밸브(24)로 닫고, 가속도에 의한 힘의 영향을 거의 받지 않은 공기를 사용하여 상기 연료에 압력을 가하는 점을 특징으로 하는 것이다. 따라서, 본예의 연료분사장치(30)를 가지는 모형용 엔진(1)에 의하면, 가혹한 운전조건하에서도 연료의 공급이 안정되고, 연료부족, 연료과다에 의한 엔진 고장을 일으킬염려가 적다.
본 예의 연료분사장치(30)는 모형비행기에 소정의 위치관계로 탑재된 엔진 (1)에 대하여, 소정의 위치관계로 부착되어 있다. 즉, 모형용 비행기와 본 연료분사장치(30)와의 사이에는 일정한 위치관계가 있다. 구체적으로는 연료분사장치(30)의 밸브본체(38)의 이동방향과, 모형비행기의 진행방향이 평행하고, 또한 연료분사장치(30)의 연료분사구(37)가 모형비행기의 진행방향의 전방을 향하고 있다.
모형비행기가 급가속하는 경우, 엔진(1)의 회전을 급상승시킨다. 그 때문에 연료의 공급을 되도록이면 일찌기 증대시킬 필요가 있다. 본 연료분사장치(30)로서는 연료분사구(37)를 열기 위해서 밸브본체(38)가 이동하는 방향과, 모형비행기가 진행하는 방향이 반대로 되어있다. 이 때문에, 솔레노이드코일(32)에 통전하여 밸브본체(38)를 이동시킬 때에는 그 밸브본체(38)에는 모형비행기의 비행방향과 반대방향의 관성력이 작용하여, 밸브본체(38)가 자석코어(34)에 흡착되는 방향의 운동은 모형비행기 자체의 운동에 의해서 가압되는 것으로 된다. 따라서, 연료분사장치의 닫는 동작의 응답성은 양호해져 종래보다도 일찍 밸브본체(38)를 이동시켜 연료분사구(37)를 조속히 열 수 있어 연료의 공급을 조속히 증대시킬 수 있다.
반대로 모형비행기가 급감속하는 경우에는 솔레노이드코일(32)에의 통전을 끊고 판스프링(44)의 탄성력에 의해서 밸브본체(38)를 밸브상자(36)에 접촉시켜 연료분사구(37)을 폐지한다. 모형비행기의 감속시에는 연료분사장치의 밸브본체(38)에는 모형비행기의 비행방향과 같은 방향의 관성력이 작용하고, 밸브본체(38)가 판스프링(44)에 미는 방향의 운동은 모형비행기 자체의 운동에 의해서 가압되는 것으로 된다. 따라서, 연료분사장치의 폐동작의 응답성은 양호해져 종래보다도 일찍 밸브본체(38)를 이동시켜 연료분사구(37)를 조속히 닫을 수 있어 연료의 공급을 조속히 감소시킬 수 있다.
이상 설명한 예에 있어서는 연료의 가압에 엔진(1)의 크랭크실(2)에 발생하는 공기압을 사용하여 연료를 가압하는 시스템을 채용하였지만 이 시스템대신 연료의 가압에 에어용기(9)의 에어를 이용한 시스템을 채용하더라도 좋다. 예컨대, 도 2중에 도시한 바와 같이 크랭크실(2)의 벽에 미소한 구멍(2a)을 형성하여, 그 구멍 (2a)에 크랭크실(2)내의 공기의 유입을 허용하는 체크밸브를 설치하여, 도시하지 않았지만 그 체크밸브를 연료탱크(20)에 연결하여 크랭크실(2)내의 공기압을 연료탱크(20)내의 연료에 가하더라도 좋다.
본 예의 연료분사장치(30)에 의하면, 모형비행기의 이동에 따라 발생하는 가속도를 연료분사밸브의 밸브본체(38)의 이동에 이용하고 있기 때문에 원래 밸브본체(38)를 이동시키기 위해 설치한 솔레노이드코일(32)의 흡착력이 작게 되고 솔레노이드코일(32)의 소형화·전력절약을 꾀할 수 있다.
본 예의 연료분사장치(30)에 의하면, 모형의 조종에 민감한 엔진응답성을 얻을 수 있고, 연료부족·연료과다에 의한 엔진 고장을 일으킬 염려가 적다.
본 발명의 실시의 제2의 형태를 도 3을 참조하여 설명한다. 본예의 연료분사장치(50)가 적용된 엔진(1)이나, 그 엔진(1)이 탑재되는 모형등은 제1의 예와 마찬가지이다.
도 3에서 도시하는 연료분사장치(50)에 있어서, 상기 제 1의 예의 연료분사장치(30)의 각부에 기능상 상당하는 구성부분에는 도 2와 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다. 폐쇄체(31)의 측주변에는 공기도입구(31a)가 접속연통되어 있고, 상기 에어용기(9) 또는 엔진(1)의 크랭크실(2)로부터 유도된 가압공기를 폐쇄체 (31)내에 도입할 수 있다. 솔레노이드코일(32)의 자석코어(34)에 형성된 연료의 공급로(35)에는 연료탱크(20)로부터 인도된 연료공급관(18)이 접속된다. 제1의 예와 같이 연료탱크(20)에는 상기 에어용기(9) 또는 엔진(1)의 크랭크실(2)로부터 인도된 가압공기가 도입되어 있고 연료는 저압으로 가압되어 있다.
솔레노이드코일(32)내의 자석코어(34)의 일단부에는 접속 튜브(51)의 일단이 결합되어 있다. 접속 튜브(51)의 다른쪽 끝은 밸브본체(38)의 유로(39)에 미끄럼가능하게 끼워져 통해 있다. 밸브본체(38)의 머리부분(52)의 전방면은 대략 원추형의 시일면(53)으로 되어 있고, 밸브상자(36)에 형성된 오목형의 원추면(54))에 서로 대향하고 있다. 밸브본체(38)의 유로(39)는 분기하여 시일면(53)에 개구하고 있다. 밸브본체(38)의 선단에는 니들(42)이 있고, 밸브상자(36)의 연료분사구(37)에 삽입되어 있다.
상기 솔레노이드코일(32)의 고정부재(43)와 상기 밸브상자(36)와의 사이에는 상기 밸브본체(38)를 연료분사구(37)의 방향으로 가압하는 가압수단으로서의 판스프링(44)이 설치된다. 판스프링(44)의 고정부는 솔레노이드코일(32)의 고정부재와 상기 밸브상자(36)와의 사이에 고정되고, 판스프링(44)의 이동부는 상기 밸브본체 (38)의 머리 부분의 플랜지(40)에 걸어멈춤하고 있다.
솔레노이드코일(32)에 통전하면, 판스프링(44)의 탄성력에 저항하여 밸브본체(38)가 자석코어(34)에 가까이 당겨지고, 밸브본체(38)의 시일면(53)과 밸브상자 (36)의 원추면(54))과의 사이에 간극이 생긴다. 폐쇄체(31)내에 공급되고 있는 가압된 연료는 가압된 공기와 동시에, 연료분사 타이밍에 맞추어 같은 정도의 압력으로 연료분사구(37)로부터 폐쇄체(31)의 밖으로 분사된다. 이 때, 가압된 공기의 유속이 빠르기 때문에 연료는 폐쇄체(31)밖으로 빨려나가는 작용을 받는다. 이 때문에, 본예에 있어서는 연료분사장치(50)에 공급된 가압된 연료는 압력공급수단으로부터 폐쇄체(31)내에 인도된 압축공기와 폐쇄체(31)내에서 어느정도 혼합된 후에 연료분사구(37)로부터 이슬형상이 되어 분사되므로, 엔진(1)의 연소효율이 향상한다.
이와 같이 본예의 연료분사장치(50)는 종래의 엔진으로 사용되고 있는 기화기같은 기능도 가지고 있고, 연료의 공급량에 대하여 공기의 공급량을 조절하면, 공기과급의 작용을 얻을 수 있고 엔진(1)의 파워를 향상시킬 수 있다.
본예의 연료분사장치(50)는 모형비행기에 탑재되는 엔진(1)에 설치되기 때문에 연료는 원심력이나 중력의 영향을 받아 공급과소로 되는 경우가 생각된다. 그렇지만, 이 연료분사장치(50)에는 비중이 작고 원심력이나 중력의 영향을 받기 어려운 공기도 연료와 같은 정도의 압력으로 공급된다. 이 때문에, 모형비행기의 비행에 따르는 원심력이나 중력의 영향에도 불구하고, 연료분사장치(50)내에는 필요량의 연료가 흡입된다.
솔레노이드코일(32)에 통전하지 않은 때에는 폐쇄체(31)내에 인도된 가압공기가 밸브본체(38)의 머리 부분의 플랜지(40)에 작용하여 연료분사구(37)를 닫는 방향으로 밸브본체(38)를 누른다. 상기 판스프링(44)도 연료분사구(37)를 닫는 방향으로 밸브본체(38)를 누른다. 따라서, 연료를 분사하지 않은때의 연료분사구 (37)의 폐지상태는 확실하고, 연료가 샐 염려는 없다.
본 발명의 실시의 제3의 형태를 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.
크랭크실(2)과 연료분사장치(30)는 직접 접속되어 있고, 엔진의 구동에 따라 크랭크실(2)에 발생하는 공기압은 연료분사장치(30)내의 연료에 가해진다. 즉 본예로서는 연료분사장치(30)내의 연료를 가압하는 가압수단으로서, 크랭크실(2)내의 공기압이 이용되고 더구나, 공기압은 대강 정압이 20kPa∼100kPa, 부압이 -0.5kPa∼-30kPa 를 피크로서 맥동하고 있다. 본예의 연료분사장치(30)는 맥동하는 공기압을 이용하여 연료분사장치(30)에 펌프작용을 가지게 하고 있다.
자석코어(34)의 측주변에는 연료공급로(48)가 형성되어, 상기 유로(35)에 연통하고 있다. 연료공급로(48)는 폐쇄체(31)를 관통하여 외부에 연통하고 있다. 연료공급로(48)는 상기 연료탱크(20)로부터 인도된 연료공급관로(18)에 접속된다.
상기 연료공급로(48)내에는 폐쇄체(31)내에 공급된 연료의 역류를 방지하는 역류방지수단으로서의 체크밸브(24)가 설치되어 있다. 도 4중에 도시한 바와같이, 이 체크밸브(24)는 소정의 탄성을 가지는 대략 원형의 판형상부재이고, 그 대략 중앙부에는 원형의 구멍(24a)과, 이 구멍(24a)의 가장자리에 대하여 일부에서 매어있는 상태로 그 구멍(24a)을 개폐하는 대략 원형의 밸브부(24b)가 형성되어 있다. 체크밸브(24)가 접하는 체크밸브(24)의 외측의 연료공급로(48)는 체크밸브(24)의 밸브부(24b)의 직경보다도 내경이 좁고, 체크밸브(24)의 외측의 연료공급로(48)에는 체크밸브(24)의 밸브부(24b)의 직경보다도 내경이 넓은 공간이 형성되어 있다. 따라서, 체크밸브(24)의 밸브부(24b)는 외측에 향하여 열 수 없고 폐쇄체(31)내의 연료가 폐쇄체(31) 밖으로 역류하는 것은 없다. 반대로, 단차부에 설치된 체크밸브 (24)의 밸브부(24b)는 폐쇄체(31)의 안쪽에 향하여 열 수 있기 때문에, 외부에서 공급된 연료는 폐쇄체(31)내에 저항없이 도입된다.
폐쇄체(31)의 기단부에는 폐쇄체(31)내의 연료에 공기압을 가하기 위한 공기압공급로(25)가 형성되어 있다. 공기압공급로(25)의 외단부는 상술한 바와같이 엔진의 크랭크실(2)(본예의 다른 양태로서는 공기압공급수단으로서의 에어용기(9)등)에 접속되어 있다. 공기압공급로(25)의 내부에는 엔진의 크랭크실(2)로부터 공급된 공기압을 상기 폐쇄체(31)내의 연료에 가하는 가요성부재로서의 다이어프램(26)이 설치된다. 본예의 다이어프램(26)은 예컨대 실리콘고무의 막으로 이루어진다. 다이어프램(26)은 연료가 존재하는 폐쇄체(31)내의 공간과 공기압공급로(25)를 기밀하게 구획한다. 다이어프램(26)의 공기압공급로(25)측에는 스프링(27)을 통해 가압부재(28)가 설치된다. 가압부재(28)는 스프링(27)에 의해서 소정의 힘으로 다이어프램(26)에 접촉하고 있다. 가압부재(28)의 선단은 둥글게 되어 있고, 안정된 넓은 접촉면적으로 다이어프램(26)에 접촉하여 압력을 미치게 할 수 있다. 크랭크실(2)로부터의 공기압이 가압부재(28)를 다이어프램(26)에 누른다. 다이어프램(26)은 폐쇄체(31)의 내부로 향하여 휘어, 폐쇄체(31)내의 연료에 압력을 가한다.
본예의 연료분사장치의 작동에 관해 설명한다. 연료분사시, 솔레노이드코일(32)에 전압이 인가되어, 자석코어(34)에 자력이 발생한다. 밸브본체(38)는 판스프링(44)의 가압력에 저항하여 자석코어(34)에 가까이 당겨진다. 이때, 엔진(1)의 크랭크실(2)내의 공기압은 피스톤의 하강에 따라 상승한다. 이 공기압이 연료분사장치(30)의 다이어프램(26)을 통해 연료분사장치(30)내의 연료에 가해짐과 동시에, 연료분사장치(30)의 연료공급로(48)는 체크밸브(24)에 의해 폐지된다. 다이어프램 (26)을 통해 공기압으로 가압된 연료분사장치(30)내의 연료는 연료분사구(37)로부터 폐쇄체(31)의 밖으로 분사된다. 연료의 분사타이밍은 크랭크(11)의 위치를 검출하는 회전위치 센서(12)에 의해서 결정된다.
본예의 연료분사장치(30)를 가지는 모형용 엔진(1)이 탑재되는 무선조정의 모형비행기는 실기(實機)로서는 좀처럼 없는 공중회전등의 공중곡예 비행을 종종 행한다. 이러한 가혹한 비행조건하에서는 연료분사장치에 대하는 연료의 공급은 불안정하게 되기 일쑤이다. 즉, 연료탱크내의 연료나, 연료탱크와 연료분사장치를 접속하는 연료공급관로내의 연료는 모형비행기의 격심한 조종에 따라서 중력·원심력을 받고, 그 크기방향은 시시각각 변화한다. 이 때문에, 연료분사장치에 공급되는 연료의 압력을 일정하게 유지할 수 없고, 모형비행기에 탑재되는 엔진에 있어서는 연료는 원심력이나 중력의 영향을 받아 공급이 불안정하게 되는 경우가 생각된다.
그렇지만, 본예의 연료분사장치(30)에 의하면, 일단 연료분사장치(30)내에 채운 연료를 체크밸브(24)에 의해서 가두기 때문에 전술한 외적요인 때문에 연료분사장치(30)에 공급되는 연료의 압력이 변화하더라도 연료분사장치(30)로부터 연료가 역류하는 것은 없다. 더구나, 크랭크실(2)내로 발생하는 공기압의 변화를다이어프램(26)을 통해 그 연료에 작용시킬 수 있다.
즉, 크랭크실(2)내로 발생하는 공기압이 연료에 가해지는 압력보다 높으면, 다이어프램(26)은 밸브본체(38)측으로 이동하여, 연료분사장치(30)내의 연료는 가압된다. 반대로 크랭크실(2)내로 발생하는 공기가 연료에 가해지는 압력보다 낮은 경우는 다이어프램(26)은 공기압공급로(25)측으로 이동하여, 체크밸브(24)가 열어 연료분사장치(30)내의 연료의 압력은 연료공급로(48)내의 연료의 압력과 거의 같게 된다.
본 발명의 실시의 제4의 형태를 도 6을 참조하여 설명한다. 본예의 연료분사장치(50)가 적용된 엔진(1)이나, 그 엔진(1)이 탑재되는 모형등은 제3예와 동일하다. 도 6에 도시하는 연료분사장치(50)에 있어서, 상기 제3의 예의 연료분사장치 (30)의 각부의 기능에 상당하는 구성부분에는 도 5 와 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다. 이 연료분사장치(50)는 체크밸브의 구성이 제3의 예와 다르다. 이 체크밸브(29)는 플라스틱등의 구를 밸브본체(29a)로 하고 있다. 기능적으로는 제3의 예의 체크밸브(24)와 같다.
본 발명의 실시의 제5의 형태를 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다.
폐쇄체(31)의 측주변에는 폐쇄체(31)내의 연료의 압력을 조정하는 압력조정수단으로서, 과압제어밸브(50)가 설치된다. 원통형태의 기체(51)는 폐쇄체(31)에 접속되어 내부로 연통하고 있다. 기체(51)의 폐쇄체(31)측인 내단에는 테이퍼형의 시트면(52)이 형성되어 있다. 기체(51)의 내부에는 밸브본체인 균형볼(53)이 설치된다. 기체(51)의 외단의 내부에는 원통형태의 조정노즐(54)이 나사로 넣어져 있다. 조정노즐(54)의 단부에는 가압수단으로서의 스프링(55)이 설치된다. 스프링 (55)은 상기 균형볼(53)을 상기 시트면(52)에 향하여 가압하여 상기 시트면(52)에 밀착시켜 기체(51)를 폐지한다. 조정노즐(54)을 회전시키면, 조정노즐(54)을 기체 (51)에 대하여 출입할 수 있고 스프링(55)이 균형볼(53)에 부여하는 가압력을 조정할 수 있다. 조정노즐(54)은 도 7에 도시한 바와 같이 복귀배관(56)을 통해 연료탱크(20)에 접속되어 있다.
이상의 구성으로 된 과압제어밸브(50)는 폐쇄체(31)의 내부에 있는 연료의 압력이 미리 정한 규정의 값인 경우에는 작동하지 않는다. 폐쇄체(31)내의 연료의 압력이 상승한 경우에는 균형볼(53)이 스프링(55)의 가압력에 이겨 외측에 이동하여 시트면(42)으로부터 떠난다. 그리고 연료는 폐쇄체(31)의 외부로 방출되어 연료의 압력은 소정의 값으로 유지된다. 방출된 연료는 복귀배관(56)을 통해 연료탱크 (20)로 되돌아간다. 과압제어밸브(50)가 작동하여 연료를 외부에 방출하는 연료의 압력은 상기 조정노즐(54)의 조정에 의해서 임의로 설정할 수 있다.
엔진(1)을 탑재한 모형비행기가 급가속, 급감속이나, 공중 회전등같은 심한 운동을 할 경우, 연료탱크(20)나 연료공급관내의 연료에는 과대한 가속도가 가해져, 그 영향으로 연료분사장치(30)에 공급되는 연료의 압력에 큰 변동이 생기는 경우가 있다. 연료분사장치(30)는 연료분사구(37)의 개방시간에 의해서 연료분사량을 제어하고 있기 때문에 그와 같은 가혹한 운전상태 때문에 연료분사장치(30)내의 연료압력이 소정의 값 이상으로 상승하면, 연료의 분사량이 소기의 양으로부터 어긋나 안정된 엔진의 회전이 계속될 수 없다.
그렇지만, 본예의 연료분사장치(30)에 의하면, 폐쇄체(31)내의 연료의 압력이 규정의 값 이상으로 상승하면, 과압제어 밸브(50)가 작동하여 연료를 외부로 방출하고, 연료는 폐쇄체(31)의 외부로 방출된다. 폐쇄체(31)내의 연료의 압력이 규정의 값으로 되돌아가면, 과압제어 밸브(50)는 다시 폐지된다. 이것에 의해서 폐쇄체(31)내의 연료의 압력은 소정의 값으로 유지된다. 공급되는 연료의 압력이 매우 상승하더라도 연료의 분사압력은 일정하게 유지되고, 연료의 분사량의 제어는 적절히 행해진다. 공연비의 균형은 유지되고, 엔진의 회전은 안정된다.
또, 본예에 있어서는 상기 회전검출센서(12)가 출력하는 흡기타이밍 신호에 따라서 연료분사 개시때가 정해져 스로틀밸브(14)를 구동하기 위해서 스로틀밸브 구동수단(15)에 부여되는 스로틀 조정신호에 따라서 연료분사 시간이 정해진다. 정해진 연료분사 개시와 연료분사 시간으로부터 상기 연료분사장치(30)를 구동하는 연료분사신호가 생성된다. 또한, 제어수단(4)은 글로 플러그(19)에 설치된 온도 센서가 검출한 연소실내의 온도에 따라 상기 연료 분사시간을 보정한다. 또한, 제어수단(4)은 상기 스로틀조정신호의 변화율이 기준값을 넘은 경우에 상기 연료분사시간을 상기 스로틀조정신호의 변화율에 따라서 보정한다. 따라서, 상기 과압제어 밸브(50)가 연료압력을 일정하게 유지하는 작용과 함께 적절한 양의 연료를 적절한 시기에 안정되어 분사하는 기능을 또한 확실히 할 수 있어 응답성도 향상한다.
본 발명의 실시의 제6의 형태를 도 9를 참조하여 설명한다. 본예의 연료분사장치(60)가 적용되는 엔진(1)이나, 그 엔진(1)이 탑재되는 모형, 그리고 이들을 제어하는 수신기(3) 및 제어수단(4) 등은 제5의 예와 마찬가지이다. 이 연료분사장치(60)는 상기 과압제어밸브(50)에 더하여 상기 압력조정수단으로서, 더욱이 부압제어 밸브(70)를 갖추고 있다. 그 밖의 점은 제 5의 예의 연료분사장치(30)와 실질적으로 같은 구성이다. 제5의 예와 대응하는 부분에는 도 7 및 도 8과 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다.
부압제어 밸브(70)는 폐쇄체(31)의 측주변에 설치된다. 원통형태의 기체(71)는 폐쇄체(31)에 접속되어, 내부로 연통하고 있다. 기체(71)의 외측에는 테이퍼형의 시트면(72)이 형성되고, 내부에는 밸브본체의 균형볼(73)이 수납되어 있다. 기체(71)의 폐쇄체(31)측에는 가압수단으로서의 스프링(74)이 설치된다. 스프링(74)은 상기 균형볼(73)을 상기 시트면(72)에 향하여 가압하여, 상기 시트면(72)에 밀착시켜 기체(71)를 폐지한다. 상기 과압제어 밸브(50)와 같은 구성으로 스프링(74)이 균형볼(73)에 부여하는 가압력을 조정할 수 있도록 하더라도 좋다. 기체(71)의 외단부는 도 9에 도시한 바와 같이 공기압공급관(75)을 통해 연료탱크(20)에 접속되어 있다. 연료탱크(20)의 내부에 있는 공기압공급관(75)의 단부에는 부유가 설치되고 있고 연료의 위에 떠오르고 있다. 즉, 공기압공급관(75)에 연료가 유입하는 것은 없다. 공기압공급관(75)에는 연료탱크(20)내에 부여되고 있는 크랭크실(2)내의 공기압이 공급되어 이 공기압은 부압제어 밸브(70)에 외측에서 가해진다.
도 9에 도시한 바와 같이, 이 연료분사장치(60)는 연료분사방향이 모형비행기의 진행방향의 전방을 향하고 있다. 또한, 모형비행기의 진행방향에 대하여 연료분사장치(60)가 연료탱크(20)보다도 전방에 배치되어 있다.
모형비행기가 예컨대 도 9중의 화살표방향으로 비행하고 있어 급격히 감속한경우, 연료공급관로(18)내의 연료는 관성에 의해서 연료분사장치(60)에 지나치게 공급되어 연료분사장치(60)내의 연료의 압력은 상승한다. 제5의 예와 마찬가지로 내외의 압력이 균형하여 닫히고 있는 과압제어밸브(50)가 열리고, 내외의 압력이 균형할 때까지 연료분사장치(60)내의 연료는 복귀배관(56)을 통해 연료탱크(20)로 되돌아 간다. 연료분사장치(60)내의 연료의 압력은 일정한 값으로 유지되어 일정한 압력으로 안정된 연료분사를 할 수 있다.
모형비행기가, 예컨대 도 9중의 화살표방향으로 비행하고 있어 급격히 가속한 경우 연료공급관로(18)내의 연료는 관성에 의해서 연료분사장치(60)에 공급되기어렵게 되고, 연료분사장치(60)내의 연료의 압력은 저하한다.
모형비행기가, 예를들면 도 9중의 화살표방향으로 비행하여 급격히 가속한 경우, 연료공급관로(18)내의 연료는 관성에 의해 연료분사장치(60)내에 공급되기 어렵게 되고, 연료분사장치(60)내의 연료의 압력은 저하한다. 그 때, 볼밸브에 가해진 연료의 압력과 볼밸브에 가해지는 공기압으로 균형잡혀 있던 볼밸브가, 연료가 관성에 의해 이동하므로서 볼밸브가 밀어 올려지고, 부압제어밸브(70)가 열린다. 그것에 의해 연료에는 공기압공급관(75)을 통해서, 연료탱크(20)내의 연료에 가해져 있는 압력과 같은 정도의 공기압이 가해진다. 즉, 연료에는 압력이 떨어진 분량만큼 공기압공급관(75)으로부터의 압력으로 가압되므로, 연료분사장치(60)내의 연료의 압력은 일정한 값으로 유지되고, 일정한 압력으로 안정된 연료분사가 행해진다.
본예의 연료분사장치(60)의 부압제어 밸브(70)는 이것을 이용한 것으로 가속도에 의한 힘의 영향을 거의 받지 않은 공기를 사용하여 연료분사장치(60)내의 연료에 압력을 가하는 점을 특징으로 하는 것이다. 따라서, 본예의 연료분사장치(60)를 가지는 모형용 엔진(1)에 의하면 가혹한 운전조건하에서도 연료의 공급이 더욱 안정되어 연료부족, 연료과다에 의한 엔진 고장을 일으킬 염려가 더욱 적어진다.
이상 설명한 각예의 연료분사장치는 무선조정의 모형비행기에 탑재하는 모형용 엔진에 설치되는 것이라고 하였지만, 이 모형이라는 것은 취미용의 무선조정의 모형비행기에 한하지 않고, 널리 산업용 일반에 이용되는 엔진을 탑재한 이동체를 의미하며, 모형자동차·모형선박등도 포함한다.
또한, 모형용 엔진의 종류도 4사이클엔진 뿐만아니라 2사이클엔진등 다른 종류의 엔진에도 적용할 수 있다.
2사이클엔진에 본원의 연료분사장치를 적용한 경우, 2사이클엔진으로서는 흡입과 압축행정이 동시에 행해져, 압축행정중(연료 분사장치의 동작늦음을 고려하여 배기 소기행정중에 작동시키는 경우도 있다)에, 크랭크실내에 연료를 분사한다. 이때 크랭크실의 압력은 감소하여, 크랭크실내의 압력을 직접 이용한 경우에는 연료에 가해지는 압력도 동시에 감소하나 체크밸브나 레귤레이터를 통해 크랭크실의 압력이 공급되기도 하거나, 에어 용기 등에 의해서 크랭크실에 생기는 정압(0으로부터 최대치)의 범위의 압력을 연료에 덧붙여 두면 크랭크실내의 압력보다, 연료에 가해지는 압력이 커지기 때문에 효율적으로 연료를 공급할 수 있다. 또, 에어용기의 압력원을 사용하는 경우에는 크랭크실에 생기는 정압의 최대치보다 약간 큰 압력으로서도 좋다.
4사이클 엔진의 경우, 크랭크실에 발생하는 정압과 부압의 절대치는 대략 같지만, 2사이클엔진의 경우는 이것과 다르다. 2사이클엔진으로서는 압축행정에 있어서 크랭크실내에 공기가 유입하기 때문에 동행정에 있어서 크랭크실내에 발생하는 부압의 피크값의 절대치는 팽창행정에 있어서 크랭크실내에 발생하는 정압의 절대치보다도 작아진다.
본 발명의 엔진의 연료분사장치에 의하면, 전자적으로 제어되어 엔진의 크랭크실에서 발생하는 압력에 상당하는 압력으로 연료를 가압하여 엔진의 연소실에 분사하기 때문에 사용조건이 가혹한 모형용의 엔진에 있어서, 연료를 안정적으로 공급하여 공연비의 균형을 유지하여 양호한 응답성을 달성할 수 있다.
본 발명의 엔진의 연료분사장치에 의하면, 연료를 역류방지수단으로 내부에 가둬, 엔진의 크랭크실에서 발생하는 압력에 상당하는 공기압으로 그 연료를 가압하여 엔진의 연소실에 분사하기 때문에 사용조건이 가혹한 모형용의 엔진에 있어서도 연료를 안정적으로 공급할 수 있어, 공연비의 균형을 유지하여 엔진에 안정된 높은 성능을 발휘시킬 수 있다.
본 발명의 모형용 엔진의 연료분사장치에 의하면, 급가속·급감속이나 공중 곡예를 행하는 무선조정의 모형비행기에 탑재되는 모형용 엔진과 같이 사용조건이 가혹하더라도 공급되는 연료압력의 변동에 대응하는 압력조정수단을 가지고 있기 때문에 일정압력의 연료를 안정되게 분사할 수 있기 때문에 공연비의 균형이 무너지기 어렵고, 엔진에 안정된 높은 성능을 발휘시킬 수 있다고 하는 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 전자적으로 제어되어, 모형용 엔진의 크랭크실에서 발생하는 압력에 상당하는 압력으로 가압된 연료를 모형용 엔진의 연소실에 분사하는 것을 특징으로 하는 모형용 엔진의 연료분사장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 연료분사장치가 폐쇄체와, 상기 폐쇄체내에 연료를 이끄는 공급로와, 상기 폐쇄체에 설치된 연료분사구와, 상기 폐쇄체의 내부에 설치된 솔레노이드코일과, 상기 솔레노이드코일의 내부에 설치된 자석코어와, 상기 폐쇄체의 내부에 설치되어 상기 솔레노이드 코일로의 통전에 의해 상기 솔레노이드코일의 축선방향에 이동하여 상기 자석코어에 자착하여 상기 연료분사구를 개방하는 밸브본체와, 상기 연료분사구가 폐지되는 방향에 상기 밸브본체를 가압하는 가압수단을 가지는 것을 특징으로 하는 모형용 엔진의 연료분사장치
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 모형용 엔진의 크랭크실에서 발생하는 압력의 최대치가 2OkPa∼100kPa 인 것을 특징으로 하는 모형용 엔진의 연료분사장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 가압수단의 가압력이, 상기 연료가 상기 밸브본체에 부여하는 힘에 상당하도록 정해진 것을 특징으로 하는 모형용 엔진의 연료분사장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 솔레노이드코일의 축선방향을, 상기 모형용 엔진이 탑재되는 모형의 진행방향과 평행으로 하여, 상기 솔레노이드코일의 연료분사구를, 상기 모형의 진행방향의 전방에 향한 것을 특징으로 하는 모형용 엔진의 연료분사장치
  6. 공급된 연료의 역류를 방지하는 역류방지수단과, 공급된 연료를 모형용 엔진의 크랭크실에서 발생하는 압력에 상당하는 공기압으로 가압하는 가압수단을 가지고, 가압된 연료를 전자적인 제어에 의해서 모형용 엔진의 연소실에 분사하는 것을 특징으로 하는 모형용 엔진의 연료분사장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 역류방지수단이 체크밸브이고, 상기 가압수단이, 공급된 연료에 모형용 엔진의 크랭크실에서 발생하는 공기압을 전달하는 가요성 부재인 것을 특징으로 하는 모형용 엔진의 연료분사장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 모형용 엔진의 크랭크실에서 발생하는 압력은 피스톤의 움직임에 따라서 맥동하는 것을 특징으로 하는 모형용 엔진의 연료분사장치.
  9. 폐쇄체와, 상기 폐쇄체내에 연료를 이끄는 연료공급로와, 상기 폐쇄체에 설치된 연료분사구와, 상기 폐쇄체의 내부에 설치된 솔레노이드코일과, 상기 솔레노이드코일의 내부에 설치된 자석코어와, 상기 폐쇄체의 내부에 설치되어 상기 솔레노이드 코일로의 통전에 의해 상기 솔레노이드코일의 축선방향에 이동하여 상기 자석코어에 자착하여 상기 연료분사구를 개방하는 밸브본체와, 상기 연료분사구가 폐지되는 방향에 상기 밸브본체를 가압하는 가압수단과, 상기 폐쇄체내에 인도된 연료가 상기 연료공급로에 역류하는 것을 방지하는 체크밸브와, 모형용 엔진의 크랭크실에서 발생하는 공기압을 상기 폐쇄체내에 공급하는 공기압공급로와, 상기 공기압공급로를 통해 공급된 공기압을 상기 폐쇄체내의 연료에 가하는 가요성 부재를 가지는 것을 특징으로 하는 모형용 엔진의 연료분사장치.
  10. 소정의 압력에 가압된 연료가 내부에 공급되어, 연료분사구를 개폐하는 밸브본체를 이동시켜 상기 연료를 외부에 분사하는 모형용 엔진의 연료분사장치에 있어서,
    내부에 공급된 연료의 압력이 변동한 경우에 연료의 압력을 상기 소정의 값에 되돌리도록 연료의 압력을 조정하는 압력조정수단을 설치한 것을 특징으로 하는 모형용 엔진의 연료분사장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 압력조정수단으로서, 내부에 공급된 연료의 압력이 상승한 경우에 연료를 외부에 방출하는 과압제어 밸브를 갖춘 것을 특징으로 하는 모형용 엔진의 연료분사장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 과압제어 밸브에 더하여, 상기 압력조정수단으로서, 내부에 공급된 연료의 압력이 하강한 경우에 공기압을 내부에 도입하는 부압제어 밸브를 또한 갖춘 것을 특징으로 하는 모형용 엔진의 연료분사장치.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 있어서, 엔진과 연료탱크를 탑재한 이동체의 상기 엔진에 상기 연료분사장치가 설치되고 있고,
    상기 연료분사장치의 연료분사방향이 상기 이동체의 진행방향의 전방을 향하고 있고,
    상기 이동체의 진행방향에 대하여 상기 연료분사장치가 상기 연료탱크 보다도 전방에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 모형용 엔진의 연료분사장치.
  14. 전자적으로 제어되어 모형용 엔진의 크랭크실에서 발생하는 압력에 상당하는 압력으로 가압된 연료를 모형용 엔진의 연소실에 분사하는 연료분사장치를 갖춘 것을 특징으로 하는 모형용 엔진.
KR1019970014606A 1996-04-19 1997-04-19 모형용엔진의연료분사장치및연료분사장치를갖춘모형용엔진 KR100304485B1 (ko)

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