KR100325221B1 - 디젤 엔진의 예열 플러그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 히이트 코일의 돌출량을 제어하므로서 흡입공기의 예열 온도를 항상 일정하게 유지하여 엔진 성능을 향상시키는 디젤 엔진의 예열 플러그를 제공하기 위하여,

외관을 이루는 플러그 하우징과, 상기 플러그 하우징 내부에 수납되는 홀딩핀과, 홀딩핀의 하측 단부에 장착되며 보호관에 의해 보호되는 히이트 코일을 포함하는 한편, 상기 히이트 코일을 보호하는 보호관은 플러그 하우징의 외측으로 소정길이 만큼 돌출되도록 구성하는 디젤 엔진의 예열 플러그에 있어서,

상기 플러그 하우징 상부 일측에 장착되며 일측에 상기 홀딩핀이 연결되는 다이어프램과;

상기 다이어프램과 플러그 하우징 상단부 사이에 형성되는 챔버부와;

상기 챔버부 내에 개재되어 상기 다이어프램을 지지하는 리턴 스프링과;

상기 챔버부 일측에 형성된 개구부와 관로를 통해 서로 연결되어 선택적으로 상기 관로를 개방 또는 폐쇄시키는 솔레노이드 밸브와;

상기 솔레노이드 밸브와 관로에 의해 연결되며 그 솔레노이드 밸브의 관로 개폐에 따라 챔버부내의 압력을 변화시켜 다이어프램을 상승 또는 하강시키는 진공 펌프로 이루어진다.

Description

디젤 엔진의 예열 플러그{GLOW PLUG FOR DIESEL ENGINE}

본 발명의 디젤 엔진의 예열 플러그에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연소실 내의 온도에 따라 길이를 가변시켜 흡입공기의 온도를 정밀하게 제어하는 디젤 엔진의 예열 플러그에 관한 것이다.

일반적으로 디젤 엔진은 외부로부터 흡입된 흡입공기를 연소실 내에서 고온, 고압으로 압축하여 흡입공기의 온도가 높아졌을 때, 연료를 분사하여 이 연료가 공기의 압축열에 의해 자기착화, 연소하게 되어, 이때 발생한 가스의 압력에 의해 동력을 얻는다.

그러나, 겨울철과 같이 외기의 온도가 낮을 때나 또는 기관이 냉각되어 있을 때는, 공기의 압축열이 실린더 및 실린더 헤드에 흡수되어 연료가 착화될 수 있는 고온이 되지 않으므로, 예연소실 내의 공기를 미리 가열시켜 시동이 용이하도록 하는 예열장치를 사용한다.

이러한 예열장치는 직접 분사식 연소실에 사용되는 흡기 가열식과, 복실식 연소실에 사용되는 예열 플러그 식으로 구분되며, 본 발명은 이중 예열 플러그식 예열장치에 적용된다.

이러한 일반적인 예열 플러그식 예열장치는 도1에 도시한 바와 같이, 실린더 헤드(1)내에 형성된 예연소실(3) 일측에 예열 플러그(5)가 장착되며, 상기 예연소실(3) 타측에는 분사노즐(7)이 장착되는 구조를 갖는다.

따라서, 겨울철 및 엔진의 초기 시동시에는 실린더 내부 및 흡입공기의 온도가 낮기 때문에, 흡입공기를 연소실로 직접 이송하지 않고, 먼저 예연소실(3)로 보낸다.

이때, 초기 시동시 일정시간 동안 예열 플러그(5)내로 전기를 인가하면, 그 예열 플러그(5)는 급속도로 가열된다.

상기와 같이 예열 플러그(5)가 가열되면 그 예열 플러그(5)에 의해 그 예연소실(3)내로 유입된 주변의 흡입공기 또한 가열되어 차량의 시동이 용이하게 이루어진다.

이러한 종래의 예열 플러그는 도5에 상세하게 도시한 바와 같이, 외관을 이루는 플러그 하우징(101)과, 상기 플러그 하우징(101) 내부에 수납되는홀딩핀(103)을 갖는다.

이때 상기 홀딩핀(103)의 하측 단부에는 보호관(105)에 의해 보호되는 히이트 코일(107)이 연결되며, 상기 히이트 코일(107)을 보호하는 보호관(105)은 플러그 하우징(101)의 외측으로 소정길이 만큼 돌출된다.

또한, 상기 히이트 코일(107)과 보호관(105) 사이에는 절연 분말을 충진하여 히이트 코일(107)을 지지하는 역할을 한다.

따라서, 차량의 시동을 개시하면 일정시간 동안 계속해서 상기 홀딩핀(103)으로 전류가 인가되면, 이 홀딩핀(103)에 인가된 전류는 그 홀딩핀을 통해 히이트 코일(107)로 전달된다.

이때, 상기와 같이 히이트 코일(107)에 전류가 인가되면 그 히이트 코일(107)은 급속도로 발열하게 되고, 상기와 같은 히이트 코일(107)의 발열에 의해 예연소실내로 유입되는 흡입공기가 가열된다.

그러나 상기와 같은 예열 플러그는 히이트 코일이 플러그 하우징 외부로 돌출된 상태를 유지하고 있기 때문에, 상기 히이트 코일로 인가되는 전류를 차단하여도 그 히이트 코일은 일정기가 동안 가열상태를 유지하기 때문에 결과적으로 흡입공기를 과도하게 예열시켜 배기가스의 유해성분을 증가시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 히이트 코일의 돌출량을 제어하므로서 흡입공기의 예열온도를 항상 일정하게 유지하여 엔진 성능을 향상시키는 디젤 엔진의 예열 플러그를 제공한다.

도1은 일반적인 디젤 엔진에 예열 플러그가 장착된 상태를 도시한 정면도,

도2는 본 발명인 디젤 엔진의 예열 플러그를 도시한 도면,

도3은 본 발명인 디젤 엔진의 예열 플러그의 작동 상태를 도시한 도면,

도4는 본 발명인 디젤 엔진의 예열 플러그에 있어서 솔레노이드 밸브의 연결 관계를 도시한 블록도,

도5는 종래의 디젤 엔진의 예열 플러그를 도시한 도면이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 디젤 엔진의 예열 플러그는,

외관을 이루는 플러그 하우징과, 상기 플러그 하우징 내부에 수납되는 홀딩핀과, 홀딩핀의 하측 단부에 장착되며 보호관에 의해 보호되는 히이트 코일을 포함하는 한편, 상기 히이트 코일을 보호하는 보호관은 플러그 하우징의 외측으로 소정길이 만큼 돌출되도록 구성하는 디젤 엔진의 예열 플러그에 있어서,

상기 플러그 하우징 상부 일측에 장착되며 일측에 상기 홀딩핀이 연결되는 다이어프램과;

상기 다이어프램과 플러그 하우징 상단부 사이에 형성되는 챔버부와;

상기 챔버부 내에 개재되어 상기 다이어프램을 지지하는 리턴 스프링과;

상기 챔버부 일측에 형성된 개구부와 관로를 통해 서로 연결되어 선택적으로 상기 관로를 개방 또는 폐쇄시키는 솔레노이드 밸브와;

상기 솔레노이드 밸브와 관로에 의해 연결되며 그 솔레노이드 밸브의 관로 개방 또는 폐쇄에 따라 챔버부내의 압력을 변화시켜 다이어프램을 상승 또는 하강시키는 진공 펌프로 이루어진다.

따라서, 상기 솔레노이드 밸브의 관로 개폐 여부에 따라 진공펌프의 진공압을 챔버부에 작용시키므로서, 상기 리턴 스프링의 탄성력을 극복하고 다이어프램을 상승 또는 하강시켜 결과적으로는, 그 다이어프램과 연결된 히이트 코일을 플러그하우징 내부로 자유롭게 수납시킨다.

상기와 같이 엔진의 상태에 따라 히이트 코일을 자유롭게 플러그 하우징 내부로 자유롭게 수납시키므로서, 흡입공기의 온도를 항상 일정하게 유지시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

히이트 코일을 자유롭게 플러그 하우징 내부로 수납시키기 위한 디젤 엔진의 예열 플러그는 도2 내지 도4에 도시하는 바와 같이, 외관을 이루는 플러그 하우징(9)과 상기 플러그 하우징(9) 내부에 수납되는 홀딩핀(11)을 갖는다.

상기 홀딩핀(11)의 하측 단부에는 보호관(13)에 의해 보호되는 히이트 코일(15)이 장착되며, 이때 상기 히이트 코일(15)은 플러그 하우징(9)으로부터 돌출되도록 구성된다.

또한 상기 플러그 하우징(9)의 상부 일측에는 다이어프램(17)이 장착되며, 그 다이어프램(17)의 일측에는 상기 홀딩핀(11)이 연결되며, 상기 홀딩핀(11)은 필요한 경우 히이트 코일(15)로 전류를 인가하도록 전원(16)과 연결된다.

상기 다이어프램(17)의 장착에 의해 그 다이어프램(17)과 플러그 하우징(9)의 상단부 사이에는 챔버부(19)가 형성되며, 상기 챔버부(19) 내에는 그 다이어프램(17)과 플러그 하우징(9) 사이에 장착되므로서 그 다이어프램(17)을 지지하는 리턴 스프링(21)이 장착된다.

이때, 상기 챔버부(19)의 플러그 하우징(9) 일측에는 개구부(23)가 형성되며, 상기 개구부(23)는 관로(25)를 통해 솔레노이드 밸브(27)와 연결되는 한편, 상기 솔레노이드 밸브(27)는 필요에 따라 선택적으로 관로(25)를 개폐시킨다.

상기 솔레노이드 밸브(27)는 또 다른 관로(29)를 통해 진공펌프(31)와 연결되며, 상기 진공펌프(31)는 솔레노이드 밸브(27)의 관로(25)의 개폐에 따라 챔버부(19)내의 압력을 변화시켜 다이어프램(17)을 상승 또는 하강시킨다.

이때, 상기 솔레노이드 밸브(27)는 ECU(39)와 연결되며, 상기 ECU(39)는 솔레노이드 밸브(27)를 제어하여 필요에 따라 선택적으로 관로(25)를 개폐하기 위해 엔진내의 냉각수 온도를 감지하는 수온센서(33)와, 시동스위치(35) 및 상기 시동스위치 조작에 따른 차량의 시동 상태를 확인하기 위한 얼터네이터 L단자(37)와 연결되어 각각 연결된다.

따라서, ECU(39) 및 얼터네이터 L단자(37)를 통해 엔진이 시동 상태임을 확인하고, 만약 수온센서(33)에 의해 전달된 냉각수온이 소정치 이하이면 솔레노이드 밸브(27)는 관로(25)를 폐쇄시킨다.

상기와 같은 솔레노이드 밸브(27)의 관로(25) 폐쇄에 의해 상기 히이트 코일(15)는 플러그 하우징(9)에서부터 돌출된 상태에서 전원(16)으로부터 전류를 인가받아 가열된다.

상기 히이트 코일(15)이 가열되면 흡입공기는 그 히이트 코일(15)에 의해 가열되어 초기 시동시 용이한 엔진 출력을 얻는다.

그후, 상기 수온센서(33)에 의한 감지값이 소정치를 초과하면 즉, 엔진내의 온도가 소정치를 초과하게 되면 그 감지값이 ECU(39)로 전달되고, 상기 ECU(39)는상기 감지값을 미리 입력된 설정값과 비교하여, 상기 솔레노이드 밸브(27)를 제어하므로서 관로(25)를 개방시킨다.

상기와 같이 관로(25)가 개방되면 상기 솔레노이드 밸브(27)와 연결된 진공펌프(31)의 진공압이 관로(29)(25)를 따라 플러그 하우징(9)의 챔버부(19)에 작용하게 된다.

상기 챔버부(19)내에 진공압이 작용하게 되면 그 챔버부(19)내에 존재하는 공기압은 솔레노이드 밸브(27)를 따라 진공펌프(31)로 유입되고, 이러한 공기압의 작용에 의해 상기 다이어프램(17)은 리턴 스프링(21)의 탄성력을 극복하고 상측으로 이동하게 된다.

상기 다이어프램(17)이 상측으로 이동하게 되면, 그 다이어프램(17)과 일체로 연결된 홀딩핀(11)과 히이트 코일(15)이 함께 플러그 하우징(9) 내부로 수납된다.

상기와 같이 히이트 코일(15)이 플러그 하우징(9) 내부로 수납되면, 상기 전원(16)을 제거하더라도 일정기간 히이트 코일(15)에 작용하는 잔류열을 제거할 수 있으므로, 상기 흡입공기의 과도한 가열에 의한 문제점을 극복할 수 있다.

본 발명은 차량의 상태에 따라 솔레노이드 밸브를 제어하는 것에 의해 흡입공기를 가열하는 히이트 코일을 필요에 따라 선택적으로 플러그 하우징 내부에 수납시키므로서, 히이트 코일의 잔류열을 효과적으로 제어 엔진 성능을 향상시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 외관을 이루는 플러그 하우징과, 상기 플러그 하우징 내부에 수납되는 홀딩핀과, 홀딩핀의 하측 단부에 장착되며 보호관에 의해 보호되는 히이트 코일을 포함하는 한편, 상기 히이트 코일을 보호하는 보호관은 플러그 하우징의 외측으로 소정길이 만큼 돌출되도록 구성하는 디젤 엔진의 예열 플러그에 있어서,

   상기 플러그 하우징 상부 일측에 장착되며 일측에 상기 홀딩핀이 연결되는 다이어프램과;

   상기 다이어프램과 플러그 하우징 상단부 사이에 형성되는 챔버부와;

   상기 챔버부 내에 개재되어 상기 다이어프램을 지지하는 리턴 스프링과;

   상기 챔버부 일측에 형성된 개구부와 관로를 통해 서로 연결되어 선택적으로 상기 관로를 개방 또는 폐쇄시키는 솔레노이드 밸브와;

   상기 솔레노이드 밸브와 관로에 의해 연결되며 그 솔레노이드 밸브의 관로 개폐에 따라 챔버부내의 압력을 변화시켜 다이어프램을 상승 또는 하강시키는 진공 펌프로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 예열 플러그.
2. 제1항에 있어서, 상기 솔레노이드 밸브는 선택적인 관로 개폐를 위해 수온센서, 시동스위치의 온,오프 상태를 감지하는 시동스위치 및 얼터네이터 L단자, 상기 수온센서, 시동스위치 및 얼터네이터 L단자와 연결되어 이들로부터 감지값을 입력받아 미리 설정된 입력치와 비교한 후 그 솔레노이드 밸브를 제어하는 ECU와 연결된 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 예열 플러그.