KR100338045B1 - 과급기가 장착된 엘피지 차량용 연료 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 회전속도에 비례하는 터보 과급기의 압력이 기화기의 2 차실에 전달되도록 함으로써, 연료 공급을 원활하게 하여 운전성능을 향상시킬 뿐만 아니라 환경 저감도를 향상시키는 LPG 차량용 연료 제어장치에 관한 것이다.

본 발명은 LPG 연료를 저장하는 연료 봄베와, 봄베에서 공급되는 LPG연료를 조압 및 감압하는 기화기와, 배기가스의 압력 이용하여 흡입공기를 고압으로 만들어 엔진에 과급하는 터보 과급기와, 상기 터버과급기로부터의 공기를 냉각시키는 인터쿨러와, LPG 연료와 공기를 혼합하여 실린더 연소실에 공급하는 혼합기로 구성되는 LPG 차량용 연료 제어장치에 있어서, 상기 기화기의 2 차실에 신설되는 기화기 포트와, 상단은 상기 터보 과급기의 압력부에 연결되고 하단은 상기 기화기 포트에 연결되어 엔진의 회전속도에 비례하는 상기 터보 과급기의 압력을 상기 기화기 2 차실에 전달하는 연결관을 더 포함으로써 연료 공급을 원활히하고 환경저감도를 개선할 수 있다.

Description

과급기가 장착된 엘피지 차량용 연료 제어장치{Fuel control device for LPG vehicle with turbo-charger}

본 발명은 LPG 차량용 연료 제어장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엔진의 회전속도에 비례하는 터보 과급기의 압력이 기화기의 2 차실에 전달되도록 함으로써, 연료 공급을 원활하게 하여 운전성능을 향상시킬 뿐만 아니라 환경 저감도를 향상시키는 LPG 차량용 연료 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 LPG 연료는 가솔린 연료보다 이론 공연비가 높기 때문에 동급의 가솔린 엔진보다 출력이 떨어는 문제점이 있다.

이에 대한 개선책으로 터보 과급기 및 인터쿨러를 장착하여 출력 및 연비를 개선하는 방향으로 추진중이나 기존의 피드백 혼합기 시스템을 가진 엔진에 터보과급기 및 인터쿨러를 장착할 경우 공연비 조성에 어려움이 발생하여 기존의 연료보다 더 많은 연료가 들어갈 수 있도록 연료계 시스템을 개선해야 하는 문제점이 있다.

첨부된 도면 도 1 은 종래에 있어서 LPG 차량용 연료 제어장치의 구성도이다.

도 1 에 도시되는 바와 같이, 종래에 있어서의 연료 제어장치는 LPG 연료를 저장하는 연료봄베(11)와, 상기 봄베(11)에서 공급되는 연료량을 조절하는 솔레노이드 벨브(12)와, 상기 봄베(11)에서 공급되는 LPG 연료를 조압 및 감압하는 기화기(13)와, 엔진(10)의 배출가스의 배출압력을 이용하여 흡입공기를 압축하여 과급하는 터보 과급기(15)와, 상기 터보 과급기(15)에서 과급되는 고온 고압의 공기를 냉각하는 인터쿨러(16)와, 상기 인터쿨러(16)로부터의 공기와 상기 기화기(13)로부터의 연료를 혼합하여 엔진에 공급하는 혼합기(14)로 구성된다.

이와 같이 구성되는 종래의 연료 제어장치는 엔진이 시동되면 상기 솔레노이드 벨브(12)가 열려 LPG 연료가 기화기로 들어가 조압 및 감압이 되고 상기 인터쿨러(16)로부터의 공기가 상기 혼합기(14)에서 적정의 공연비로 혼합된 후 엔진연소실로 들어가 연소되어 동작되는 것이다.

하지만, 이와 같이 기존의 피드백 혼합기 시스템을 가진 엔진에 터보 과급기 및 인터쿨러를 장착하여 엔진의 출력을 향상하고자 할 경우 공연비 조성에 어려움이 발생하여 기존의 연료보다 더 많은 연료가 들어갈 수 있도록 연료계 시스템을 개선해야 하는 문제점이 있다.

또한, LPG 연료를 사용하는 경우 환경공해에 대한 대책으로 촉매에 대한 정화효율을 높이기 위해 이론공연비로 제어함에 따라 동급의 가솔린 엔진보다 출력이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기화기 2 차실에 포트를 신설하고 터보 과급기의 압력부와 기화기 2차실을 연결관으로 연결하여 터보 과급기의 압력에 의해 기화기의 다이어프램을 제어함으로써, 연료 공급을 원활히 하여 운전성능을 향상시키고 환경저감도를 개선하는 LPG 차량용 연료 제어장치를 제공하는 것이다.

도 1 은 종래의 LPG 차량용 연료 제어장치의 구성도.

도 2 는 본 발명에 따른 LPG 차량용 연료 제어장치의 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10,20. LPG 엔진 11,21. 연료 봄베

12.22. 솔레노이드 벨브 13,23. 기화기

14,24. 혼합기 15,25. 터보 과급기

16,26. 인터쿨러 27. 증발기 포트

28. 연결관 29. 오리피스

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 다음과 같이 구성된다. 즉, 본 발명은 압축된 LPG 연료가 저장되는 연료 봄베와, 상기 봄베에서 공급되는 LPG연료를 조압 및 감압하는 기화기와, 배기가스의 배출압력과 열을 이용하여 흡입공기를 고압으로 만들어 엔진에 과급하는 터보 과급기와, 상기 터버 과급기로부터의 고온고압의 공기를 냉각시키는 인터쿨러와, 상기 기화기에서 공급되는 연료와 상기인터쿨러를 거쳐 유입되는 공기를 혼합하여 엔진에 공급하는 혼합기로 구성되어 LPG 엔진의 연료공급을 제어하는 LPG 차량용 연료 제어장치에 있어서, 상기 기화기의 2 차실에 신설되어 상기 터보 과급기의 압력이 상기 기화기에 유입되게 하는 기화기 포트와, 상단은 상기 터보 과급기의 압력부에 연결되고 하단은 상기 기화기 포트에 연결되어 엔진의 회전속도에 비례하는 상기 터보 과급기의 압력을 상기 기화기 2 차실에 전달하는 연결관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면 도 2 는 본 발명에 따른 LPG 차량용 연료 제어장치의 구성도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 압축된 LPG 연료가 저장되는 연료 봄베(21)와, 상기 봄베(21)에서 공급되는 LPG연료를 조압 및 감압하는 기화기(23)와, 배기가스의 배출압력과 열을 이용하여 흡입공기를 고압으로 만들어 엔진(20)에 과급하는 터보 과급기(25)와, 상기 터보 과급기(25)로부터의 고온고압의 공기를 냉각시키는 인터쿨러(26)와, 상기 기화기(23)에서 공급되는 연료와 상기 인터쿨러(26)를 거쳐 유입되는 공기를 혼합하여 엔진(20)에 공급하는 혼합기(24)와, 상기 기화기의 2 차실에 신설되어 상기 터보 과급기(25)의 압력이 상기 기화기(23)에 유입되게 하는 기화기 포트(27)와, 상단은 상기 터보 과급기(25)의 압력부에 연결되고 하단은 상기 기화기 포트(27)에 연결되어 엔진의 회전속도에 비례하는 상기 터보 과급기(25)의 압력을 상기 기화기(23)의 2 차실에 전달하는 연결관(28)과, 상기 연결관(28)의 내부에 설치되어 압력의 급격한 변화를 제어하는 오리피스(29)로 구성된다.

이와 같이 구성되는 연료 제어장치에 있어서, 상기 터보 과급기(25)는 엔진의 출력 증강과 배기 효율을 좋게 하기 위한 것으로서, 엔진 배기가스의 배출압력과 열을 이용하여 실린더의 배기구와 머풀러사이에 있는 터빈을 고속회전시키고 터빈과 같은 축에 연결되어져 있는 에어콤프레셔가 흡입되는 공기를 대기압보다 고압으로 만들어 상기 엔진(20)의 실린더에 과급하게 된다. 따라서 과급기(25)에서 형성되는 흡입공기의 압력은 엔진의 회전속도에 비례하게 된다.

또한, 상기 인터쿨러(26)는 고온 고압으로 되는 흡입공기를 냉각하여 공기의 밀도를 증가시킴으로써 압축효과를 유지시킨다.

이와 같이 상기 터보 과급기(25)와 인터쿨러(26)를 장착하게 되면 엔진의 출력이 증대되지만 공연비 조성을 위해 별도의 연료제어시스템 설치되어야 한다. 하지만, 기화기 2차실에 포트를 신설하여 터보 과급기(25)의 압력부와 기화기 포트(27)를 상기 연결관(28)으로 연결하여, 엔진(20)이 시동되면 자동적으로 엔진의 회전속도에 따라 기화기(23)에 압력이 가해지게 함으로써 연료공급이 원활하게 되어 기존 시스템을 변경 없이 공연비를 제어할 수 있다. 이 때, 상기 터보과급기(25)의 압력은 기화기내의 2차실 다이어프램을 계속 밀어주는 효과로 계속적인 연료공급이 가능하도록 한다.

한편, 상기 연결관 내에 오리피스(29)를 삽입하여 지연효과를 줌으로써 엔진(20)의 회전속도가 급격히 증가하거나 감소할 때 압력이 급격하게 변하는 것을감쇠시켜 엔진의 운전성을 원활하게 한다. 또한, 상기 연결관(28)의 일부분에 상기 오리피스 대신 벨브를 삽입하여 압력의 급격한 변화를 제어할 수 있다.

본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 LPG 차량용 연료 제어장치는 엔진의 회전속도의 변화에 따른 터보 과급기의 압력의 변화를 기화기에 전달하여 연료공급을 원활히 하고 공연비를 조절함으로써 운전성능을 향상시킬 뿐만 아니라 배출가스를 저감하여 환경저감도를 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 압축된 LPG 연료가 저장되는 연료 봄베와, 상기 봄베에서 공급되는 LPG연료를 조압 및 감압하는 기화기와, 배기가스의 배출압력과 열을 이용하여 흡입공기를 고압으로 만들어 엔진에 과급하는 터보 과급기와, 상기 터버 과급기로부터의 고온고압의 공기를 냉각시키는 인터쿨러와, 상기 기화기에서 공급되는 연료와 상기 인터쿨러를 거쳐 유입되는 공기를 혼합하여 엔진에 공급하는 혼합기로 구성되어 LPG 엔진의 연료공급을 제어하는 LPG 차량용 연료 제어장치에 있어서,

   상기 기화기의 2 차실에 신설되어 상기 터보 과급기의 압력이 상기 기화기에 유입되게 하는 기화기 포트와,

   상단은 상기 터보 과급기의 압력부에 연결되고 하단은 상기 기화기 포트에 연결되어 엔진의 회전속도에 비례하는 상기 터보 과급기의 압력을 상기 기화기 2 차실에 전달하는 연결관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LPG 차량용 연료 제어장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 연결관은 그 내부에 오리피스를 삽입하여 엔진 회전속도에 따른 압력의 급격한 변화를 완화시키는 것을 특징으로 하는 LPG 차량용 연료 제어장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 연결관은 그 일부에 벨브를 설치하여 엔진 회전속도에 따른 압력의 급격한 변화를 완화시키는 것을 특징으로 하는 LPG 차량용 연료 제어장치.