KR100369550B1 - 직접분사식디젤엔진의연소실구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직접분사식 디젤엔진의 연소실 구조에 관한 것으로, 중앙부가 원추형의 성형되고 단면형태의 양측에 원형의 홈(1a)이 형성되는 한편, 이 홈(1a)의 안쪽으로 월웨팅홈(1b)이 형성된 연소실을 갖춘 피스톤(1)이 구비되어, 상기 연소실로 분사되는 연료가 보다 완전하게 연소될 수 있도록 하여 엔진의 성능이 향상될 수 있도록 한 것이다.

Description

직접분사식 디젤엔진의 연소실 구조

본 발명은 자동차의 직접분사식 디젤엔진의 연소실 구조에 관한 것으로, 특히 피스톤의 상면부 즉, 연소실의 내부가 원추형으로 성형되고 연료분사 직후 연료 유립자가 연소실 벽면과 부딪히지 않도록 월웨팅홈이 형성되어, 연소실의 연소효율을 높이도록 된 직접분사식 디젤엔진의 연소실 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 직접분사식 디젤엔진의 연소실은 피스톤의 상부면에 설치되고, 이 연소실의 거의 중앙에 분사노즐이 설치되는데, 이 방식에서는 연료의 분무와 공기의 혼합 여하가 연소의 좋고 나쁨을 좌우하므로 분사노즐의 기능과 연소실 내의 공기 유동이 가장 중요한 역할을 하게 되고, 공기의 유동으로는 흡기포트에 의해 주어지는 적당한 와류와 압축 상사점 부근에서 주어지는 압입 와류가 이용된다.

이 방식에 이용되는 연소실 형태로는 접시형의 트로이달형이 가장 일반적이지만, 근래에 들어 이것 대신 사각형 및 리엔트런트(re-entrant)형 등이 사용되는데, 여기서 리엔트런트형 구조에 대하여 살펴보면, 도 2 에서 보는 바와 같이, 원통형의 상부면에 연소실이 형성되되 밑면의 직경이 상부의 직경보다 크게 형성된 피스톤(11), 이 피스톤(11)이 상하왕복 운동하도록 된 실린더블록(12), 이 실린더블록(12)의 상부를 덮도록 된 실린더헤드(13), 이 실린더헤드(13)의 중앙부에 설치되어 연료를 분사하도록 된 분사노즐(14)로 이루어져, 이 분사노즐(14)을 통해 연료가 분사되고 고온 고압의 피스톤(11)의 상부면에 형성된 홈 즉, 연소실에서 분사된 연료와 공기가 자연착화되어 폭발되면서 동력이 발생되게 된다.

그러나, 종래의 리엔트런트형 연소실 구조에서는 연소실로 분사되어 자연착화될 때까지의 시간중 초기분사 지연이 되지 않을 뿐만 아니라 분사직후 공기와 연료가 혼합될 때 공기 소용돌이에 의한 분산효과가 많아 완전한 연소가 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 연소실중앙부가 원추형상으로 성형되고 월웨팅홈을 형성시켜, 연소효율을 향상시킨 직접분사식 디젤엔진의 연소실 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 연소실의 단면 모습을 나타내는 단면도와 피스톤의 평면도,

도 2 는 종래구조로서, 도 1 에 대응되는 단면도이다.

1 : 피스톤 1a : 홈

1b : 월웨팅홈 2 : 실린더블록

3 : 실린더헤드 4 : 분사노즐

a : 대구단부 b : 원추깊이

c : 연소실깊이 d : 분무각

e : 원추각

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 피스톤의 상부면에 형성되는 연소실의 중앙부가 원추형으로 성형되고 단면의 양측에 원형의 홈이 형성되는 한편, 이 홈의 안쪽으로 월웨팅홈이 형성되는 구조로 성형된다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명에 따른 연소실의 단면 모습을 나타내는 단면도와 피스톤의 평면도로서, 본 발명은 원통형의 상부면에 연소실이 형성되되 중앙부가 원추형으로 성형되고 단면의 양측에 원형의 홈(1a)이 형성되는 한편, 이 홈(1a)의 안쪽으로 월웨팅홈(1b)이 형성된 피스톤(1), 이 피스톤(1)이 상하왕복 운동하도록 된 실린더블록(2), 이 실린더블록(2)의 상부를 덮도록 된 실린더헤드(3), 이 실린더헤드(3)의 중앙부에 설치되어 연료를 분사하도록 된 분사노즐(4)로 이루어 진다.

여기서, 상기 월웨팅홈(1b)의 크기는 대구단부(a)의 5%로 성형되고, 원추깊이(b)는 연소실깊이(c)의 23%로 성형되며, 원추각(e)은 분무각(d)의 93%로 성형되고, 연소실 바닥 홈(1a)의 반경은 10으로 성형된다.

따라서, 상기 분사노즐(4)을 통해 분사된 연료는 원추형의 연소실 중앙부 형상에 의해 분사직전 연소실 안에 있는 예혼합공기를 확산연소시 완전연소할 수 있도록 되고, 상기 월웨팅홈(1b)이 형성됨에 따라 실린더헤드(3)의 포트에서 내려오는 공기 소용돌이에 의해 연료 유립자가 연소실 벽면에 부딪치는 것을 방지 할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 피스톤 상부면에 형성되는 연소실의 형상이 중앙부가 원추형으로 성형되고 월웨팅홈이 형성되어, 연소실 내의 완전연소를 촉진하도록 됨에 따라 연소효율을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 상부면에 원추형의 연소실이 형성된 원통형의 피스톤(11)과, 상기 피스톤(11)이 상하 왕복운동하도록 된 실린더블록(12)과, 상기 실린더블록(12)의 상부를 덮는 실린더헤드(13)와, 상기 실린더헤드(13)의 중앙부에 설치되어 연료를 분사하는 분사노즐(14)로 구성되는 것에 있어서, 상기 피스톤(11)의 상면에 형성된 연소실 단면의 양측에 홈(1a)이 형성되고, 상기 홈(1a)의 안쪽으로는 실린더헤드(3)의 포트에서 내려오는 공기 소용돌이에 의해 연료 유립자가 연소실 벽면에 부딪치지 않도록 하는 월웨딩홈(1b)이 형성됨을 특징으로 하는 직접분사식 디젤엔진의 연소실 구조.

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