KR100412595B1 - 연료라인의 연료압 정압장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료라인의 연료압 정압장치에 관한 것으로서,

종래의 연료공급라인은 엔진이 구동함에 따라 연료탱크에 저장되어있는 연료가 연료라일을 따라 엔진으로 공급되는데, 이때 연료라인에는 엔진에서 소모되는 연료의 양만큼 부압이 걸리면서 연료가 엔진 측으로 빨려들어가게되나, 차량이 갑자가 감속하여 엔진에서 소모되는 연료의 양이 급격히 줄어들게되면 연료라인에는 일정세기의 정압이 발생되게되고, 이 정압에 의해 연료라인 내부에는 압력의 불균일에 의한 불안정현상(fluctuation)이 발생하게되는 문제점이 발생하고 있었고, 또한, 상기와같이 연료라인 내부의 압력이 불안정한 상태에서 운전자가 갑자가 급가속을 원하여 엑셀페달을 강하게 밟으면 순간적으로 연료라인의 정압상태가 부압상태로 빠르게 전환되지 못함에 따라 엔진으로 공급되는 연료의 양이 순간적으로 증가하지 못하게되어 차량의 급가속 성능이 하락하게되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 연료라인에 설치되어있는 물분리기의 상측에 일정크기의 챔버를 형성하고, 챔버와 물분리기 사이에는 연료압에 따라 상하 이동하는 피스톤판막을 형성하며, 챔버와 물분리기의 입구측에 연료압조절을 위한 제 1 내지 제 3 체크밸브를 설치하므로서, 엔진 동작상태에 따른 연료라인의 연료압 상태에 따라 대응하여 연료라인 내부의 압력이 균일하게 유지되도록 하며, 이에의해 엔진으로 공급되는 연료량을 정밀하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라 운전자가 가속페달 조작에 따라 신속히 응답하여 필요한 연료를 엔진에 공급할 수 있게되어 차량의 가속성이 월등히 향상되는 효과를 기대할 수 있도록 한 연료라인의 연료압 정압장치에 관한 것이다.

Description

연료라인의 연료압 정압장치{Fuel pressure regulator of fuel line}

본 발명은 연료라인의 연료압 정압장치에 관한 것으로서, 엔진 동작상태에 따른 연료라인의 연료압 상태에 따라 대응하여 연료라인 내부의 압력이 균일하게유지되도록 하며, 이에의해 엔진으로 공급되는 연료량을 정밀하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라 운전자가 가속페달 조작에 따라 신속히 응답하여 필요한 연료를 엔진에 공급할 수 있게되어 차량의 가속성이 월등히 향상되는 효과를 기대할 수 있도록 한 연료라인의 연료압 정압장치에 관한 것이다.

일반적으로 연료를 연소시켜 구동하는 차량에는 연료탱크에 저장되어있는 연료를 엔진으로 공급해주기 위한 연료공급라인이 형성되어 있다.

도 1 은 종래의 연료공급라인을 도시한 것으로서,

일정량의 연료를 저장하고있는 연료탱크(1)와, 상기 연료탱크(1)와 엔진(7)을 연결하는 일정길이의 연료라인(2)과, 상기 연료라인(2)의 도중에 설치되어 연료탱크(1)에서 배출된 연료로부터 물을 분리하는 물분리기(3)와, 상기 물분리기(3)의 하측에 설치되어 분리된 불을 외부로 배출하기위한 물분리밸브(4)와, 상기 물분리기(3)의 후단에 설치되어 물이 분리된 연료에서 이물질을 걸러주는 연료필터(5)와, 상기 연료필터(5)와 엔진(7)의 사이에 설치되어 엔진 구동시 동작하여 연료탱크(1)에 저장되어있는 연료를 펌핑하여 엔진으로 공급하는 인젝션펌프(6)로 구성된다.

이와같이 구성된 종래의 연료공급라인은 엔진(7)이 구동하면 인젝션펌프(6)가 작동하여 연료탱크(1)에 저장되어있는 연료를 펌핑하게된다.

연료탱크(1)에서 펌핑된 연료는 연료라인(2)을 따라 이동하여 물분리기(3)를 거치면서 그속에 포함되어있는 물이 분리되고, 또 연료필터(5)를 통과하면서 이물질이 제거된 후 엔진(7)으로 공급된다.

엔진(7)으로 공급되는 연료의 양은 엔진(7)의 동작상태 즉, 엔진이 고속으로 구동할경우에는 많은 양의 연료가 엔진으로 공급되고 엔진(7)이 저속으로 구동할경우에는 적은 양의 연료가 엔진으로 공급되는 것이다.

그러나, 종래의 연료공급라인은 엔진(7)이 구동함에 따라 연료탱크(1)에 저장되어있는 연료가 연료라인(2)을 따라 엔진으로 공급되는데, 이때 연료라인에는 엔진(7)에서 소모되는 연료의 양만큼 부압이 걸리면서 연료가 엔진(7) 측으로 빨려들어가게되나, 차량이 갑자가 감속하여 엔진(7)에서 소모되는 연료의 양이 급격히 줄어들게되면 연료라인에는 일정세기의 정압이 발생되게되고, 이 정압에 의해 연료라인 내부에는 압력의 불균일에 의한 불안정현상(fluctuation)이 발생하게되는 문제점이 발생하고 있었다.

또한, 상기와같이 연료라인 내부의 압력이 불안정한 상태에서 운전자가 갑자가 급가속을 원하여 엑셀페달을 강하게 밟으면 순간적으로 연료라인의 정압상태가 부압상태로 빠르게 전환되지 못함에 따라 엔진으로 공급되는 연료의 양이 순간적으로 증가하지 못하게되어 차량의 급가속 성능이 하락하게되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 연료라인에 설치되어있는 물분리기의 상측에 일정크기의 챔버를 형성하고, 챔버와 물분리기 사이에는 연료압에 따라 상하 이동하는 피스톤판막을 형성하며, 챔버와 물분리기의 입구측에 연료압조절을 위한 제 1 내지 제 3 체크밸브를 설치하므로서, 엔진 동작상태에 따른 연료라인의 연료압 상태에 따라 대응하여 연료라인 내부의 압력이 균일하게 유지되도록 하며, 이에의해 엔진으로 공급되는 연료량을 정밀하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라 운전자가 가속페달 조작에 따라 신속히 응답하여 필요한 연료를 엔진에 공급할 수 있게되어 차량의 가속성이 월등히 향상되는 효과를 기대할 수 있도록 한 연료라인의 연료압 정압장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은

연료탱크와 엔진을 연결하는 연료라인의 도중에 물분리기, 연료필터, 인젝션펌프등이 일정간격으로 설치된 것에 있어서,

상기 물분리기의 상측에 형성되며, 일측으로 공기의 유입과 유출을 위한 유입구와 배출구가 각각 형성되어 있는 챔버와;

상기 챔버와 물분리기의 사이에 설치되고, 물분리기의 내부의 연료압에 따라 상하로 이동하는 피스톤 판막과;

상기 물분리기의 입구측 연료라인에 설치되어 연료라인에 일정부압이 형성될때 개방되는 제 1 체크밸브와;

상기 유입구에 설치되고, 물분리기의 내부에 부압이 형성되면서 피스톤판막이 하강하여 챔버내의 압력이 일정압 이하일때 개방되어 공기가 챔버내로 유입되도록 하는 제 2 체크밸브와;

상기 배출구에 설치되고, 물분리기 내부에 정압이 형성되면서 피스톤 판막이 상승하여 챔버내의 압력이 일정압 이상일때 개방되어 챔버 내의 공기가 대기중으로 배출되도록 하는 제 3 체크밸브; 로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 피스톤 판막의 외주면에는 연료의 실링을 위한 러버가 형성된 것을 특징으로 하며, 상기 제 1 내지 제 3 체크밸브의 작동 압력은 제 1 체크밸브〈 제 2 체크밸브 〈 제 3 체크밸브 의 순서인것을 특징으로 한다.

도 1 은 종래의 연료공급계를 보인 도면.

도 2 는 본 발명의 연료라인의 연료압 정압장치를 보인 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 연료탱크 2 : 연료라인

3 : 물분리기 4 : 문분리밸브

5 : 연료필터 6 : 인젝션펌프

7 : 엔진 10 : 챔버

11 : 피스톤 판막 12 : 러버

13 : 유입구 14 : 배출구

15 : 제 1 체크밸브 16 : 제 2 체크밸브

17 : 제 3 체크밸브

첨부된 도면 도 2 는 상기 목적달성을 위한 본 발명의 연료라인의 연료압 정압장치를 도시한 것으로서, 이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도면부호 1 은 일정양의 연료를 저장하고 있는 연료탱크를 나타내며, 이 연료탱크(1)로부터 엔진(7)을 연결하는 연결라인(2)의 도중에는 각기 물분리기(3), 연료필터(5), 인젝션펌프(6) 등이 형성되며, 이와같은 구성은 종래와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.

본 발명에서는 상기 물분리기(3)의 상측으로 일정크기의 챔버(10)를 형성하고, 이 챔버(10)의 상측에 각각 공기의 유입과 유출을 위한 유입구(13)와 배출구(14)를 형성하였다.

챔버(10)와 물분리기(3)의 사이에는 물분리기(3) 내부, 즉, 연료라인(2) 내부의 연료압에 따라 상하로 이동할 수 있도록 피스톤 판막(11)을 형성한다.

상기 피스톤 판막(11)의 외측으로는 고무재질의 러버(12)를 형성하여 물분리기(3) 내부의 연료가 챔버(10) 측으로 새어나가지 않도록 하였다.

본 발명에는 제 1 내지 제 3 체크밸브(15~17)가 설치되는데,

상기 제 1 체크밸브(15)는 물분리기(3)의 입구측 연료라인(2) 상에 설치되어엔진(7)이 구동함에 따라 연료라인(2) 내부에 일정한 부압이 형성되면 그 부압이 일정치 이하일때 개방되어 연료탱크(1)의 연료가 엔진(7) 측으로 공급되도록 한다.

상기 제 2 체크밸브(16)는 챔버(10)의 유입구(13) 상에 설치되어 연료라인(2) 내의 부압이 일정치 이하까지 내려가 피스톤 판막(11)이 하강함에 따라 챔버(10) 내에도 부압이 형성될때 비로서 개방되어 대기중의 공기가 챔버(10) 내부로 공급되도록 한다.

상기 제 2 체크밸브(16)가 개방하면서 공기가 챔버(10)내부로 유입되면 그만큼 챔버(10) 내부의 압력이 균일한 상태로 유지되고 또 피스톤 판막(11)이 하강하는 만큼 연료라인(2) 내부의 압력 또한 균일한 부압상태를 유지하게된다.

한편, 상기 제 3 체크밸브(17)는 챔버(10)의 배출구(14) 상에 설치되어 엔진(7)의 감속운행에 따라 연료라인(2) 내부의 압력이 부압에서 정압 상태로 변환되고, 그 정압에 의해 피스톤 판막(11)이 상승하여 챔버(10) 내부의 압력이 상승할때 개방되어 챔버(10) 내부의 압력이 급격히 상승하는 것을 방지해주며, 이에의해 연료라인(2) 내부에 걸리는 정압에 대응하는 피스톤 판막(11)이 상승하면서 완충함에 따라 연료라인(2) 내부의 연료압이 균일하게 유지되는 것이다.

여기서, 상기 제 1 체크밸브(15), 제 2 체크밸브(16), 제 3 체크밸브(17)의 작동압력은 제 1 체크밸브(15)〈 제 2 체크밸브(16) 〈 제 3 체크밸브(17) 의 순으로 설정하였는데, 그 이유는 엔진(7)으로 연료가 원활히 공급되도록 하기위해 제 1 체크밸브(15)는 약간의 부압에 의해 개방될 수 있도록 하였고, 제 2 체크밸브(16)는 연료라인(2) 내부의 부압이 일정하게 유지되도록 조절하는 기능을 가져야만 하므로 상기 제 1 체크밸브(15) 보다는 높은 부압이 가해질때 동작하도록 설정하였으며, 제 3 체크밸브(17)는 연료라인(2) 내부에 가해지는 정압이 균일해지도록 조절하는 기능을 가져야만 하므로 제 2 체크밸브(16) 보다 높은 압력이 가해질때 동작하도록 설정하였다.

따라서, 연료라인(2) 내부의 연료압은 상기 각각의 체크밸브(15~17)의 개폐동작에 의해 엔진(7)의 고속구동에 의해 연료라인(2) 내부에 갑자기 큰 부압이 걸리더라도 상기 체크밸브(16)가 개방되면서 이를 상쇄하고, 또 엔진(7)의 갑작스러운 저속구동에 의해 연료라인(2) 내부에 갑자기 큰 정압이 걸리더라도 상기 체크밸브(17)가 개방되면서 이를 상쇄하므로서 연료라인(2) 내부의 압력이 균일한 상태를 유지하게된다.

이에의해 운전자가 급가속을 원하여 엑셀페달을 풀로 밟았을때 연료라인 내부의 연료압이 큰 정압이 아닌 적정한 상태를 유지하고 있음에 따라 신속히 부압상태로 전환되면서 엔진으로 많은 양의 공기가 공급될 수 있게되어 차량의 가속성능이 월등히 향상되게 된다.

그리고, 연료라인 내부의 압력이 균일하게 유지됨에 따라 엔진으로 공급되는 연료의 양을 보다 정밀하게 조절할 수 있다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 연료라인에 설치되어있는 물분리기의 상측에 일정크기의 챔버를 형성하고, 챔버와 물분리기 사이에는 연료압에 따라 상하 이동하는 피스톤판막을 형성하며, 챔버와 물분리기의 입구측에 연료압조절을 위한 제 1 내지 제 3 체크밸브를 설치하므로서, 엔진 동작상태에 따른 연료라인의 연료압 상태에 따라 대응하여 연료라인 내부의 압력이 균일하게 유지되도록 하며, 이에의해 엔진으로 공급되는 연료량을 정밀하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라 운전자가 가속페달 조작에 따라 신속히 응답하여 필요한 연료를 엔진에 공급할 수 있게되어 차량의 가속성이 월등히 향상되는 효과를 기대할 수 있도록 한 연료라인의 연료압 정압장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (3)

1. 연료탱크(1)와 엔진(7)을 연결하는 연료라인(2)의 도중에 물분리기(4), 연료필터(5), 인젝션펌프(6)등이 일정간격으로 설치된 것에 있어서,

   상기 물분리기(3)의 상측에 형성되며, 일측으로 공기의 유입과 유출을 위한 유입구(13)와 배출구(14)가 각각 형성되어 있는 챔버(10)와;

   상기 챔버(10)와 물분리기(3)의 사이에 설치되고, 물분리기(3)의 내부의 연료압에 따라 상하로 이동하는 피스톤 판막(11)과;

   상기 물분리기(3)의 입구측 연료라인(2)에 설치되어 연료라인(2)에 일정부압이 형성될때 개방되는 제 1 체크밸브(15)와;

   상기 유입구(13)에 설치되고, 물분리기(3)의 내부에 부압이 형성되면서 피스톤판막(11)이 하강하여 챔버(10)내의 압력이 일정압 이하일때 개방되어 공기가 챔버(10)내로 유입되도록 하는 제 2 체크밸브(16)와;

   상기 배출구(14)에 설치되고, 물분리기(3) 내부에 정압이 형성되면서 피스톤(11) 판막이 상승하여 챔버내(10)의 압력이 일정압 이상일때 개방되어 챔버(10) 내의 공기가 대기중으로 배출되도록 하는 제 3 체크밸브(17); 로 구성된 것을 특징으로 하는 연료라인의 연료압 정압장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 피스톤(11) 판막의 외주면에는 연료의 실링을 위한 러버(12)가 형성된것을 특징으로 하는 연료라인의 연료압 정압장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 내지 제 3 체크밸브(15~17)의 작동 압력은 제 1 체크밸브(15)〈 제 2 체크밸브(16) 〈 제 3 체크밸브(17) 의 순서인것을 특징으로 하는 연료라인의 연료압 정압장치.