KR100314458B1

KR100314458B1 - Lpg차량의연료공급장치

Info

Publication number: KR100314458B1
Application number: KR1019980024208A
Authority: KR
Inventors: 김기장
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 1998-06-25
Filing date: 1998-06-25
Publication date: 2002-02-28
Also published as: KR20000003102A

Abstract

본 발명은 LPG 차량의 연료 공급장치에 관한 것으로서, LP가스가 저장되어 있는 가스탱크와, 이 가스탱크에서 배출되는 LP가스를 필터링하는 여과기와, 가스탱크의 가스 배출을 단속하는 전자밸브와, 고압의 LP가스 압력을 저압으로 조정하는 감압실을 갖는 베이퍼라이저와, 이 베이퍼라이저에서 배출되는 LP가스를 공기와 혼합하여 엔진의 연소실에 공급하는 혼합기로 구성되어 있는 연료 공급장치에 있어서, 베이퍼라이저(130)의 1차 감압실(132)과 혼합기(140)에 연결된 복수개의 노즐(30),(30a)이 구비되어 있는 파이프(138a)와, 상기 파이프(138a)의 중간 부위에 구비된 진공밸브(10)와, 벤츄리(142)와 서지탱크(170)를 연결하는 파이프(40)에 설치된 대기압 차단용 밸브(20)와, 서지탱크(17))와 연결된 대기압 차단용 밸브(20)측의 파이프(40)에 연결된 진공밸브(10)로 이루어져 있어서, 주행중 풍압변화에 따라 엔진 내로 흡입되는 공연비가 희박해지는 것을 방지하여 시동이 꺼지게 되는 것을 막을 수 있도록 한 것이다.

Description

LPG 차량의 연료 공급장치

본 발명은 LPG 차량의 연료 공급장치에 관한 것으로서, 특히 타력주행시 풍압의 변화에 따라 혼합기 내로 유입되는 연료의 양이 공기의 양에 비해 상대적으로 적어지게 됨으로써, 공연비가 희박해져 엔진이 꺼지는 것을 방지할 수 있도록 한 LPG 차량의 연료 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 엔진에 공급되는 연료에 따라 가솔린을 사용하는 가솔린 기관과 경유를 사용하는 디젤기관 및 가스를 사용하는 LPG 기관으로 구분된다.

도 1은 종래 LPG 차량의 연료 공급장치를 나타내는 단면도이고, 도 2는 종래 LPG 차량의 연료 공급과정을 나타내는 블럭도이다.

LPG 차량에 적용되고 있는 연료 공급장치는 LP가스가 저장되어 있는 가스탱크(100)와, 이 가스탱크(100)에서 배출되는 LP가스를 필터링하는 여과기(110)와, 미도시된 엔진 전자 제어장치의 제어로 가스탱크(100)의 가스 배출을 단속하는 전자밸브(120)와, 고압의 LP가스 압력을 저압으로 조정하는 고압/저압 조정기를 갖는 베이퍼라이저(130)와, 이 베이퍼라이저(130)에서 배출되는 LP가스를 공기와 혼합하여 엔진(150)의 연소실에 공급하는 혼합기(140)로 구성되어 있다.

또한, 베이퍼라이저(130)는 1차 감암실(132)과 2차 감압실(132a)로 구분되어 있으며, 그 일측에 압력을 조정하도록 하는 다이어프램(134)과, 대기압이 작용하도록 하는 에어벤트 홀(136)과, 감압된 가스를 혼합기(140)에 공급하도록 하는 파이프(138)가 연결되는 것으로 구성되어 있다.

상기 혼합기(140)는 에어크리너(160)의 내측에 구비되어 있는 엘리먼트(162)를 통과하면서 이물질이 걸려진 상태의 신기가 유입되도록 하는 유입용 파이프(164)에 연결되어 있는 것으로, 그 내부는 공기의 유속을 증가시키도록 하는 벤츄리(142)가 설치되어 있고, 이 벤츄리(142)의 후미에 서지탱크(170)로 유입되는 혼합기의 양을 조절하도록 하는 밸브(143)가 회전가능하게 설치되는 것으로 구비되어 있다.

상기 벤츄리(142)의 일측은 베이퍼라이져(130)의 2차 감암실(132a)에 파이프(138)로 연결되어 있다.

이와 같이 구성된 연료 공급장치는 후방에 설치되어 있는 가스탱크(100)에 충진되어 있는 액체상태의 LP가스는 여과기(110)를 통하여 이물질이 필터링되어 전자밸브(120)로 공급된다.

이때, 전자밸브(120)는 운전자가 차량을 운행하기 위해서 점화 스위치(미도시)를 조작함에 따라 배터리(미도시)에서 출력되는 전원이 인가되어 "오픈" 된다.

즉, 차량을 운행하지 않는 경우 가스탱크(100)에 충진되어 있는 LP가스가 엔진룸을 비롯하여 외부로 배출되는 것을 방지하기 위해서 전자밸브(130)를 닫는다.

이어서, 가스탱크(100)에서 배출되는 고압의 LP가스는 2단의 압력 조정수단, 즉 1차 감압실(132)과 2차 감압실(132a)로 구성되어 있는 베이퍼라이저(130)에 의해 저압의 LP가스로 조정된 후, 파이프(138)를 통해 혼합기(140)의 내측에 설치되어 있는 벤츄리(142)로 이동하게 되어 공기와 혼합된 혼합기로 되어 그 일측에 힌지 고정되어 있는 밸브(143)를 통해 서지탱크(170) 및 흡기 매니폴드(미도시)를 경유하여 실린더 내로 흡입되어 구동력을 얻게 됨으로써 주행이 가능하게 된다.

그러나, 타력주행시(N단으로 주행시) 밸브(143)의 위치가 실선 위치에서 점먼 위치로 갈 때 에어덕트(미도시) 및 에어크리너(160)를 통해 들어온 강한 주행풍을 밸브(143)가 막기 때문에 강한 정압이 되고, 이 강한 주행풍의 정압은 베이퍼라이저(130)와 혼합기(140) 사이의 파이프(138) 내에 작용하게 되어 베어퍼라이저(130)로부터 혼합기(140)의 연료 유입을 방해하게 된다.

이때, 순간적으로 연료가 적게 유입됨에 따라 공연비는 연소가 불가능할 정도로 극도로 희박하게 되고, 그 결과로 엔진의 시동 꺼짐이 발생되는 문제가 있었다.

상기 강한 주행풍의 정압은 차량의 주행속도와 바람의 세기에 비례하여 커지게 되며, 이에 따라 엔진의 시동 꺼짐 정도는 차량의 주행속도, 바람의 세기이 비례하게 된다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 타력 주행시 혼합기 내로 공급되는 연료의 양을 증대시켜 엔진이 꺼지게 되는 것을 방지할 수 있도록 한 LPG 차량의 연료 공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LPG 차량의 연료 공급장치는 LP가스가 저장되어 있는 가스탱크와, 이 가스탱크에서 배출되는 LP가스를 필터링하는 여과기와, 가스탱크의 가스 배출을 단속하는 전자밸브와, 고압의 LP가스 압력을 저압으로 조정하는 감압실을 갖는 베이퍼라이저와, 이 베이퍼라이저에서 배출되는LP가스를 공기와 혼합하여 엔진의 연소실에 공급하는 혼합기로 구성되어 있는 연료공급장치에 있어서, 베이퍼라이저의 1차 감압실과 혼합기에 연결된 복수개의 노즐이 구비되어 있는 파이프와, 상기 파이프의 중간 부위에 구비된 진공밸브와, 벤츄리와 서지탱크를 연결하는 파이프에 설치된 대기압 차단용 밸브와, 서지탱크와 연결된 대기압 차단용 밸브측의 파이프에 연결된 진공밸브로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 LPG 차량의 연료 공급장치를 나타내는 단면도

도 2는 종래 LPG 차량의 연료 공급과정을 나타내는 블럭도

도 3은 본 발명에 따른 LPG 차량의 연료 공급장치를 나타내는 단면도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 진공밸브 10a : 제2하우징

10b : 대기공 11 : 다이어프램

12 : 제3탄성부재 13a,13b : 연결구

14 : 밸브 하우징 14a,14b : 구멍

15 : 로드 15a : 제2피스톤

16 : 부시 20 : 대기압 차단용 밸브

21 : 제1하우징 21a,12b : 제1,2연결부

22 : 피스톤 23 : 제1탄성부재

23a : 제2탄성부재 24 : 밸브

24a : 필터 25 : 홀더

30,30a : 노즐 40 : 파이프

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 LPG 차량의 연료 공급장치를 나타내는 단면도이다.

종래 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용한다.

고압의 LP가스가 저장되어 있는 가스탱크(100)로부터 배출되는 LP가스를 필터링하는 여과기(110)와, 이 여과기(110)를 거친 가스의 배출을 단속하는 전자밸브(120) 및 고압의 LP가스 압력을 저압으로 조정하는 감압실을 갖는 베이퍼라이저(130)와, 그리고 이 베이퍼라이저(130)에서 배출되는 LP가스를 공기와 혼합하여 엔진(150)의 연소실에 공급하는 혼합기(140)로 구성되어 있는 연료 공급장치에 있어서, 본 발명의 구성은 베이퍼라이저(130) 내의 고압상태 연료를 직접 혼합기의 벤츄리 내로 공급하도록 함으로써, 공연비가 낮아지게 되는 것을 방지하였다.

즉, 베이퍼라이저(130) 내의 액체연료과 감압되기 전인 1차 감압실(132)에 파이프(138a)를 연결하고, 이 파이프(138a)의 단부를 선택적으로 연료를 통과시키도록 하는 진공밸브(10)에 연결시키고, 이 진공밸브(10)의 일측을 복수개의 노즐(30),(30a)이 설치된 혼합기(140)에 동일한 직경의 파이프(138a)로 연결한다.

진공밸브(10)는 혼합기(140)측 압력과 흡기 매니폴드측 압력 간의 차이를 이용하여 동작되도록 한 것으로, 대기압이 작용하도록 하는 대기공(10b)이 형성된 제2하우징(10a)의 내측으로 파이프(138a)와 연결되도록 하는 연결구(13a),(13b)를 고정시키는 구멍(14a),(14b)과, 그 중앙에 부시(16)를 고정하는 밸브 하우징(14)을 일체로 구비한다.

그리고, 밸브 하우징(14)의 내측으로 제2피스톤(12a)을 삽입하고, 이 제2피스톤(12a)을 좌우로 이동 가능하도록 로드(15)를 구비하여 부시(16)를 통해 돌출시킨다.

또한, 제2하우징(10a)의 내부를 구분하도록 하는 다이어프램(11)을 설치하고, 이 다이어프램(11)의 중앙에 로드(15)를 고정수단을 사용하여 고정한다.

다이어프램(11)에 고정된 로드(15)의 대향되는 방향으로 제3탄성부재(12)를 설치하고, 이 제3탄성부재(12)를 포함하고 있는 내부에 흡기 매니폴드의 부압이 걸리도록 파이프를 사용하여 연결한다.

한편, 벤츄리와 서지탱크를 연결하는 파이프(40)의 중간부분에 대기압 차단용 밸브(20)를 설치하고, 서지탱크와 연결되는 대기압 차단용 밸브(20)측의 파이프(40)에 진공밸브(10)를 연결하는 것으로 구성한다.

이 대기압 차단용 밸브(20)는 벤츄리 내부에 작용하는 압력을 이용하여 대기를 차단할 수 있도록 한 것으로, 파이프(40)로 벤츄리와 서지탱크에 연결되도록 하는 제1연결부(21a) 및 제2연결부(21b)를 구비하고, 대기압이 작용하도록 하는 밸브(24)를 구비한 제1하우징(21)을 구비한다.

이 밸브(24)의 상단부에는 대기중에 포함되어 있는 이물질이 들어오는 것을 방지하기 위해 필터(24a)가 구비되어 있다.

그리고, 이 제1하우징(21)의 내부로 피스톤(22)을 삽입하고, 피스톤(22)을 가변시키도록 하는 제1탄성부재(23)와 제2탄성부재(23a)가 삽입되어 있으며, 제1탄성부재(23)은 이를 지지하는 홀더(25)에 고정되어 있어 피스톤에 탄성력을 가하게 되어 있다.

또한, 이 제1하우징(21)의 일측에 구비되어 있는 제1연결부(21a)에 벤츄리 내의 정압이 작용하도록 파이프(40)로 연결 구성하고, 제2연결부(21b)에는 흡기 매니폴드 내에 걸리는 부압이 작용하도록 파이프(40)로 연결하는 것으로 구성된다.

이와 같이 구성된 연료 공급장치의 작용은 다음과 같다.

정상적인 주행인 경우에는 밸브(143)가 정상적으로 개방되어 연료와 공기가 혼합된 상태로 서지탱크(170)와 흡기 매니폴드를 경유하여 실린더 내로 흡입되어 압축, 착화 및 배기의 과정을 거치면서 동력을 발생시키고 배기 매니폴드와 배기계를 통해 대기중으로 배출시키게 된다.

한편, 타력주행인 경우에는 밸브(143)의 위치가 실선 위치에서 점선 위치로 가게 되고, 이때 주행풍의 영향 때문에 혼합기(140)의 내부에는 순간적으로 강한 정압이 결려서 베이퍼라이저(130)의 2차 감압실(132a)에서 혼합기(140)로 연결되는 파이프(138)로부터의 연료 유입이 줄어들어 공연비가 순간적으로 희박해지게 된다.

그러나, 이때 벤츄리(142)에 연결되어 있는 파이프(40)에도 역시 정압이 걸리게 되고, 이렇게 작용하는 정압과 제2탄성부재(23a)의 힘이 제1탄성부재(23)의 힘을 이기게 되므로, 대기압 차단용 밸브(20)의 제1하우징(21)에 있는 피스톤(22)이 도면의 우측으로 밀리면서 대기측과 통하는 밸브(24)를 막게 된다

이때, 진공밸브(10)의 우측 챔버, 즉 제3탄성부재(12)를 포함하고 있는 다이어프램(11)의 우측 공간에는 흡기 매니폴드 내에 걸리는 부압이 서지탱크(170)를 통해 작용하게 되고, 이렇게 작용하는 부압은 진공밸브(10)에 있는 제3탄성부재(12)의 힘을 이기면서 다이어프램(11)을 당기게 되며, 계속해서 다이어프램(11)의 이동과 함께 로드(15) 및 제2피스톤(15a)이 도면의 우측으로 당겨지면서 부시(16)측에 거의 닿게 되면, 밸브 하우징(14)에 있는 양편의 구멍(14a),(14b)이 개방되면서 양편의 연결구(13a),(13b)가 통하게 되므로, 베이퍼라이저(130) 내의 고압실인 1차 감압실(132) 내에 있던 연료가 파이프(138a)를 통해 유입되면서 노즐(30),(30a)을 통해 혼합기(140)의 내부로 분사된다.

이와 같이, 밸브(143)의 위치가 점선 위치로 가게 되는 탄력주행시 베이퍼라이저(130)의 2차 감압실(132a)로부터의 적어지는 연료를 베어퍼라이저(130)의 1차 감압실(132)로부터 보충하여 줌으로써, 연소에 적합한 공연비로 유지시켜 엔진의 시동이 꺼지는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 차량의 타력주행시 공연비의 희박으로 인한 엔진의 시동이 꺼지게 되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

LP가스가 저장되어 있는 가스탱크와, 이 가스탱크에서 배출되는 LP가스를 필터링하는 여과기와, 가스탱크의 가스 배출을 단속하는 전자밸브와, 고압의 LP가스 압력을 저압으로 조정하는 감압실을 갖는 베이퍼라이저와, 이 베이퍼라이저에서 배출되는 LP가스를 공기와 혼합하여 엔진의 연소실에 공급하는 혼합기로 구성되어 있는 연료 공급장치에 있어서,

베이퍼라이저(130)의 1차 감압실(132)과 혼합기(140)에 연결된 복수개의 노즐(30),(30a)이 구비되어 있는 파이프(138a)와, 상기 파이프(132a)의 중간 부위에 구비된 진공밸브(10)와, 벤츄리(142)와 서지탱크(170)를 연결하는 파이프(40)에 설치된 대기압 차단용 밸브(20)와, 서지탱크(170)와 연결된 대기압 차단용 밸브(20)측의 파이프(40)에 연결된 진공밸브(10)로 이루어진 것을 특징으로 하는 LPG 차량의 연료 공급장치.
제 1 항에 있어서, 상기 대기압 차단용 밸브(20)는 벤츄리 내의 정압이 작용하는 제1연결부(21a) 및 흡기 매니폴드 내의 부압이 작용하는 제2연결부(21b)와 필터(24a)를 구비한 밸브(24)를 설치한 제1하우징(21)과, 상기 제1하우징(21)의 내측으로 삽입된 피스톤(22)과, 상기 피스톤(22)의 양측으로 구비된 제1탄성부재(23) 및 제2탄성부재(23a)와, 상기 제1탄성부재(23)을 지지하는 홀더(25)로 구성되는 것을 특징으로 하는 LPG 차량의 연료 공급장치.
제 1 항에 있어서, 상기 진공밸브(10)는 한쪽에 대기공(10b)이 형성되어 있고 제3탄성부재(12)가 있는 쪽으로 흡기 매니폴드 내의 부압이 작용하는 제2하우징(10a)과, 상기 제2하우징(10a)의 내측으로 연결구(13a),(13b)를 고정하는 구멍(14a),(14b)을 형성하고 부시(16)를 고정하는 밸브 하우징(14)과, 제2피스톤(15a)과 연결되어 있는 로드(15)를 고정한 다이어프램(11)과, 상기 다이어프램(11)에 압력을 가하는 제3탄성부재(12)로 구성되는 것을 특징으로 하는 LPG 차량의 연료 공급장치.