KR100506783B1 - 디젤엔진용 글로우 플러그의 위치 조절 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열에 의한 팽창율이 서로 다른 이종의 금속을 맞붙여 놓은 바이메탈을 이용하여, 글로우 플러그가 엔진의 저온 시동시 연소실 내부로 이동되고 예열 후에는 연소실의 외부로 이동되도록 한 디젤엔진용 글로우 플러그의 위치 조절 장치에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 실린더 헤드의 글로우 플러그용 설치구에 장착되며, 상부는 몸체부로 형성되고 하부는 보다 작은 단면적의 발열부로 형성된 글로우 플러그에 있어서, 상기 글로우 플러그의 몸체부 상면과 상기 설치구의 상단면 사이에 서로 다른 이종의 두 금속을 맞붙여 놓은 한 쌍의 바이메탈을 서로 마주보게 설치하되, 바이메탈의 안쪽단은 자유단이 되도록 바깥쪽단을 상기 설치구 벽면에 고정 설치하고, 상기 글로우 플러그의 몸체부 저면과 상기 설치구의 하단면 사이에 압축스프링을 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 글로우 플러그의 위치 조절 장치를 제공한다.

Description

디젤엔진용 글로우 플러그의 위치 조절 장치{Device for adjusting position of glow plug for diesel engine}

본 발명은 디젤엔진용 글로우 플러그의 위치 조절 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 바이메탈을 이용하여 엔진의 저온 시동시 연소실 내부로 이동되고, 예열 후에는 연소실의 외부로 이동되도록 한 디젤엔진용 글로우 플러그의 위치 조절 장치에 관한 것이다.

통상적으로 디젤엔진에는 한랭시에 엔진의 시동성을 향상시키기 위하여 흡입공기를 예열시키는 예열장치가 설치되고 있다.

예열장치에는 글로우 플러그 방식과 흡기 히터 방식 등이 있으며, 특히 글로우 플러그 방식은 배터리를 전원으로 하며, 대개 글로우 플러그의 하단에는 발열부가 형성되어 있으며, 흡기의 예열을 위하여 발열부가 연소실쪽으로 돌출되며 장착된다.

디젤엔진은 공기의 강제압축에 의해 시동을 걸어야 하는 기관으로써, 동절기에는 연소실내의 공기가 자기 착화에 필요한 온도까지 도달하지 않을 경우가 종종 있다.

이러한 점을 해결하기 위하여 연소실내에 상기 글로우 플러그의 발열부가 돌출 배치되며, 이 발열부에 의거 흡기를 예열하여 연료 분무시 착화원으로 사용하게 된다.

기존의 글로우 플러그는 단지 시동을 주목적으로 사용하였으나, 최근에는 시동을 위한 주목적 이외에 시동 후의 아이들 안정성 및 에미션 저감(백연)을 목적으로 3분 이상 장시간 직통전이 가능한 글로우 플러그가 주류를 이루고 있다.

종래의 글로우 플러그의 장착 위치는 첨부한 도 3에 도시한 바와 같이, 실린더 헤드(22)의 인젝터(26)와 인접된 위치에 고정 장착되며, 대개 상기 글로우 플러그(10)의 발열부(14)가 연소실(24)내로 돌출되게 장착된다.

이러한 종래의 글로우 플러그의 고정 장착에 따른 문제점이 있었다.

즉, 연료의 분무 미립화를 위하여 인젝터의 분무공이 작아지면서 분사되는 연료와 글로우 플러그의 발열부간의 충돌이 일어나 연소실내의 불완전 연소를 초래하는 하나의 원인이 되고 있다. 그로 인하여, 매연의 발생이 증가하고 연비의 저하가 초래된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 연구 개발된 것으로서, 열에 의한 팽창율이 서로 다른 이종의 두 금속을 맞붙여 놓은 바이메탈을 이용하여, 엔진의 저온 시동시 연소실 내부로 이동되고, 예열 후에는 연소실의 외부로 이동되도록 한 디젤엔진용 글로우 플러그의 위치 조절 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 실린더 헤드의 글로우 플러그용 설치구에 장착되며, 상부는 몸체부로 형성되고 하부는 보다 작은 단면적의 발열부로 형성된 글로우 플러그에 있어서, 상기 글로우 플러그의 몸체부 상면과 상기 설치구의 상단면 사이에 서로 다른 이종의 두 금속을 맞붙여 놓은 한 쌍의 바이메탈을 서로 마주보게 설치하되, 바이메탈의 안쪽단은 자유단이 되도록 바깥쪽단을 상기 설치구 벽면에 고정 설치하고, 상기 글로우 플러그의 몸체부 저면과 상기 설치구의 하단면 사이에 압축스프링을 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 글로우 플러그의 위치 조절 장치를 제공한다.

바람직한 실시예로서, 상기 바이메탈을 구성하는 이종의 금속중 하나는 니켈과 철의 합금, 다른 하나는 구리와 아연의 합금이며, 팽창이 작은 쪽에 니켈과 철의 합금이 위치되고 팽창이 큰 쪽에 구리와 아연의 합금이 위치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 디젤엔진용 글로우 플러그의 위치 조절 장치를 나타내는 단면도로서, 작동 전후를 나타낸다.

본 발명은 열에 의한 팽창율이 서로 다른 이종의 두 금속을 맞붙여 놓은 바이메탈을 이용하여, 글로우 플러그가 상하로 움직일 수 있게 하여, 글로우 플러그가 발열 시간 동안만 연소실의 내부의 머물게 함으로써, 예열 후 분사된 연료와 글로우 플러그간의 충돌을 피할 수 있도록 하는데 그 주된 특징이 있다.

상기 바이메탈(16)은 열을 전도 받으면, 이때의 열에 의하여 팽창하는 정도가 다른 두 종류의 얇은 금속판을 맞붙여 놓은 것으로서, 본 발명에 따른 바이메탈에는 이종의 금속중 하나는 니켈과 철의 합금, 다른 하나는 구리와 아연의 합금을 적용하고, 바람직하게는 팽창이 작은 쪽에 니켈과 철의 합금이 위치되게 하고, 팽창이 큰 쪽에는 구리와 아연의 합금이 위치되게 한다.

이러한 구성의 바이메탈(16)을 첨부한 도 2에 도시한 바와 같이, 디젤엔진용 글로우 플러그(10)에 설치하여, 글로우 플러그(10)의 상하 운동을 유도해줄 수 있게 된다.

한편, 실린더 헤드(22)의 저면(연소실쪽)에는 글로우 플러그용 설치구(18)가 인젝터(26)와 인접되어 형성되어 있는 바, 이 설치구(18)에 글로우 플러그(10)의 상부를 구성하는 몸체부(12)가 삽입 위치되고 하부를 구성하는 보다 작은 단면적의 발열부(14)는 연소실(24)로 돌출되어 위치된다.

여기서, 상기 글로우 플러그(10)의 몸체부(12) 상면과 상기 설치구(18)의 상단면 사이에 이종의 두 금속을 맞붙여 놓은 한 쌍의 바이메탈(16)을 서로 마주보게 설치하는 바, 이 바이메탈(16)의 바깥쪽단을 설치구(18)의 벽면에 고정시켜서, 바이메탈(16)의 안쪽단이 자유단(26)이 되도록 한다.

또한, 상기 글로우 플러그(10)의 몸체부(12) 저면과 상기 설치구(18)의 하단면 사이에 압축스프링(20)을 설치하여서 글로우 플러그(10)의 위치 변동시 원위치로의 복원력을 갖게 한다.

한편, 상기 글로우 플러그(10)는 배터리 전원과 연결되어 있는 바, 상기 바이메탈(16)에도 배터리 전원을 함께 연결하게 된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 디젤엔진용 글로우 플러그의 위치 조절 장치에 대한 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

디젤엔진의 저온 시동과 함께, 상기 글로우 플러그(10)와 바이메탈(16)에 전원이 공급되면, 바이메탈(16)에서 열이 발생하게 된다.

이와 동시에 위쪽에 위치한 구리와 아연의 합금과 아래쪽에 위치한 니켈과 철의 합금이 열에 의한 팽창을 하게 되어, 바이메탈(16)의 자유단(28)이 아래쪽으로 휘어지는 열변형이 일어난다.

다음으로, 상기 바이메탈(16)의 자유단(28)이 상기 글로우 플러그(10)의 몸체부(12) 상면을 눌러주게 되고, 글로우 플러그(10)의 몸체부(12)는 상기 압축스프링(20)을 압축시키면서 아래로 이동을 하게 된다.

따라서, 상기 글로우 플러그(10)의 발열부(14)가 연소실(24)쪽으로 돌출되고, 돌출된 발열부(14)의 발열로 연소실(24)내의 흡기가 충분히 예열될 수 있고, 이러한 예열 후에 바이메탈(16)에 대한 전원을 차단하면 바이메탈(16)의 온도가 하강하면서 원래의 형상으로 복귀하게 된다.

동시에, 상기 글로우 플러그(10)는 압축스프링(20)의 복원력에 의하여 설치구(18)의 내부로 상승 이동하게 되어, 인젝터(26)로부터 분사되는 연료와 그 접촉이 일어나지 않게 된다.

이에 따라, 종래에 글로우 플러그와 분사 연료간의 충돌을 회피되게 해줌에 따라, 연소실내의 연소 효율을 증대시킬 수 있고, 매연의 발생을 감소시킬 수 있다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 디젤엔진용 글로우 플러그의 위치 조절 장치에 의하면, 열에 의한 팽창율이 서로 다른 이종의 두 금속을 맞붙여 놓은 바이메탈을 글로우 플러그에 채용하여, 글로우 플러그의 발열부가 엔진의 저온 시동시 연소실 내부로 이동되고, 예열 후에는 연소실의 외부로 이동되도록 함으로써, 분사된 연료와 글로우 플러그의 발열부의 접촉을 방지하는 동시에 분사된 연료가 글로우 플러그의 발열부에 흡착되는 현상을 방지할 수 있다.

이렇게 분사된 연료가 글로우 플러그에 흡착됨을 방지함에 따라, 연소실의 연소휴울을 향상시킬 수 있고, 매연 발생을 감소시킬 수 있으며, 결국 연비의 향상을 도모할 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 디젤엔진용 글로우 플러그의 위치 조절 장치를 나타내는 단면도로서, 작동 전후를 나타내고,

도 2는 본 발명에 따른 디젤엔진용 글로우 플러그의 위치 조절 장치에 적용되는 바이메탈의 작동원리를 보여주는 개략도이며,

도 3은 종래의 디젤엔진용 글로우 플러그의 장착 상태를 나타내는 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 글로우 플러그 12 : 몸체부

14 : 발열부 16 : 바이메탈

18 : 설치구 20 : 압축스프링

22 : 실린더 헤드 24 : 연소실

26 : 인젝터 28 : 자유단

Claims (2)

1. 실린더 헤드의 글로우 플러그용 설치구에 장착되며, 상부는 몸체부로 형성되고 하부는 보다 작은 단면적의 발열부로 형성된 글로우 플러그에 있어서,

   상기 글로우 플러그의 몸체부 상면과 상기 설치구의 상단면 사이에 서로 다른 이종의 두 금속을 맞붙여 놓은 한 쌍의 바이메탈을 서로 마주보게 설치하되, 바이메탈의 안쪽단은 자유단이 되도록 바깥쪽단을 상기 설치구 벽면에 고정 설치하고, 상기 글로우 플러그의 몸체부 저면과 상기 설치구의 하단면 사이에 압축스프링을 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 글로우 플러그의 위치 조절 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 바이메탈을 구성하는 이종의 금속중 하나는 니켈과 철의 합금, 다른 하나는 구리와 아연의 합금이며, 팽창이 작은 쪽에 니켈과 철의 합금이 위치되고 팽창이 큰 쪽에 구리와 아연의 합금이 위치되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 글로우 플러스의 위치 조절 장치.