KR100633403B1

KR100633403B1 - Injecting apparatus to reduce wall wetting

Info

Publication number: KR100633403B1
Application number: KR1020040038834A
Authority: KR
Inventors: 김명호
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-05-31
Filing date: 2004-05-31
Publication date: 2006-10-16
Also published as: KR20050113740A

Abstract

본 발명은 디바이딩 월 및 매니폴드 스로팅 밸브가 형성된 엔진에서 인젝터에서 분사되는 연료에 의해서 흡기 포트가 젖게 되는 것이 방지되도록 하는 월 웨팅 방지를 위한 인젝터의 어뎁터 장치에 관한 것으로,The present invention relates to an adapter apparatus of an injector for preventing wall wetting to prevent the intake port from getting wet by fuel injected from the injector in an engine having a dividing wall and a manifold throating valve.

하나의 연소실로 2개의 흡기 포트가 연결되고, 각각의 흡기 포트 사이에는 디바이딩 월이 마련되어지되, 디바이딩 월의 상측 도중에 연료분사를 위한 인젝터가 장착되고, 상기 인젝터에서 분사된 연료가 디바이딩 월의 양측에 마련되는 각각의 포트로 유입될 수 있도록 연결통로가 형성되는 엔진의 구조에 있어서,Two intake ports are connected to one combustion chamber, and a dividing wall is provided between each intake port, an injector for fuel injection is mounted on the upper side of the dividing wall, and the fuel injected from the injector is divided into the dividing wall. In the structure of the engine is formed so that the connection passage to be introduced into each port provided on both sides of,

상기한 연결통로에는 상기 인젝터에서 분사된 연료가 공기유동에 의해 왜곡되지 않고 각각의 포트로 유입될 수 있도록 하기 위한 어뎁터가 형성되어지되,The connecting passage is formed with an adapter for allowing the fuel injected from the injector to flow into each port without being distorted by the air flow,

상기한 어뎁터는 양측으로 각각의 흡기포트을 향해 관통공이 소정영역 관통형성된 원통형상의 바디가 형성되고, 상기 바디의 원주방향을 중심으로 양분하는 격판이 형성된 것을 특징으로 한다.The adapter is characterized in that a cylindrical body having a through hole formed in a predetermined area through each side toward the intake port on both sides is formed, the diaphragm is divided into two around the circumferential direction of the body.

인젝터, 어뎁터, 월 웨팅, 디바이딩 월Injector, Adapter, Wall Wetting, Diving Wall

Description

Injector apparatus to reduce wall wetting

도 1은 본 발명에 의해 형성된 어뎁터의 사시도.1 is a perspective view of an adapter formed by the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 어뎁터의 평단면도.2 is a plan sectional view of an adapter according to the present invention;

도 3은 본 발명에 의한 어뎁터의 정면도.3 is a front view of the adapter according to the present invention;

도 4 내지 도 5는 본 발명에 의한 어뎁터의 장착상태도.4 to 5 is a mounting state of the adapter according to the present invention.

도 6 내지 도 8은 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.6 to 8 are views for explaining a conventional technology.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

20 : 연소실 21,22 : 흡기 포트20: combustion chamber 21, 22: intake port

23 : 디바이딩 월 24 : 연결통로23: Diving Wall 24: Connecting passage

25 : 장착공간 30 : 인젝터25: mounting space 30: injector

40 : 어뎁터 41 : 바디 40: adapter 41: body

42 : 관통공 43 : 격판42: through hole 43: diaphragm

50 : 매니폴드 쓰로틀링 밸브50: Manifold Throttle Valve

본 발명은 월 웨팅 방지를 위한 인젝터의 어뎁터 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디바이딩 월 및 매니폴드 스로틀링 밸브가 형성된 엔진에서 인젝터에서 분사되는 연료에 의해서 흡기 포트가 젖게 되는 것이 방지되도록 하는 월 웨팅 방지를 위한 인젝터의 어뎁터 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an adapter device of an injector for preventing wall wetting, and more particularly, a wall for preventing the intake port from being wetted by fuel injected from the injector in an engine having a dividing wall and a manifold throttling valve. It relates to an adapter device of the injector for preventing wetting.

일반적으로 린번 엔진(Lean burn engine)은 하나의 연소실에 2개의 흡기 포트가 도입되어 엔진의 상태 및 운전조건에 따라 한쪽의 흡기포트를 개폐시키므로서 연료와 공기의 혼합비를 조절하게 되고, 결과적으로 공기와 연료의 혼합비가 22:1 정도의 희박공연비로도 운전이 가능하게 되어 엔진 성능 및 연비 향상을 도모할 수 있도록 되어 있다.In general, a lean burn engine has two intake ports introduced into a combustion chamber to open and close one intake port according to the condition and operating conditions of the engine, thereby controlling the mixing ratio of fuel and air. It is possible to operate with a lean fuel ratio of about 22: 1 with the fuel mixture ratio, so that the engine performance and fuel economy can be improved.

그리고 가솔린 직접 분사식 엔진(Gasoline Direct Injection Engine)은 고압 인젝터 기술의 발전과 연비향상의 필요성이 증가하면서 개발되기 시작하였으며, 이러한 가솔린 직접 분사식 엔진은 부분부하 운전시 40:1 정도의 초희박운전이 가능한 연비 시스템을 적용하여 연비의 획기적인 향상을 가져온다.In addition, the gasoline direct injection engine (Gasoline Direct Injection Engine) began to develop with the development of high-pressure injector technology and the need for improved fuel economy, the gasoline direct injection engine is capable of ultra-thin operation of about 40: 1 in partial load operation By applying the fuel economy system, the fuel economy is dramatically improved.

한편, 상기한 린번 엔진과 가솔린 직접 분사식 엔진에서의 흡기 포트는 일반적으로 하나의 연소실에 2개의 흡기 포트(2-Runner)가 도입되도록 실린더 헤드가 제작되며, 특히 LML(Lean Misfire Limit, 희박점화한계)의 상승을 목적으로 흡기포트 입구부에 디바이딩 월(Dividing wall)이 마련되고 있다. 또한, 상기한 2개의 포트 중 1개의 흡기 포트는 강한 흡기의 스월이 발생되는 탄젠샬 포트(Tangential port)로 구성되고, 다른 1개의 흡기 포트는 자연흡기식의 네츄럴 포트(Neutral port)로 구성되기도 한다.On the other hand, in the intake port of the lean burn engine and gasoline direct injection engine, the cylinder head is generally manufactured so that two intake ports (2-Runner) are introduced into one combustion chamber, and in particular, the LML (Lean Misfire Limit) A dividing wall is provided at the inlet port inlet for the purpose of raising the (). In addition, one intake port of the two ports is composed of a tangent port (Tangential port) for generating a strong intake swirl, and the other intake port is composed of a natural intake type natural port (Neutral port) do.

도 6 내지 도 8은 디바이딩 월이 형성된 흡기 포트의 일부를 도시한 도면으로서, 실린더 헤드의 금형공정에서 연소실(10)과 연결되는 각각의 흡기 포트(11) 전방부에 흡기 포트(11)가 양측으로 분할되도록 하기 위한 디바이딩 월(12)이 실린더 헤드와 일체로 형성된다.6 to 8 are views showing a part of the intake port in which the dividing wall is formed, wherein the intake port 11 is provided in front of each intake port 11 connected to the combustion chamber 10 in the mold process of the cylinder head. A dividing wall 12 is formed integrally with the cylinder head for splitting on both sides.

그리고 탄젠셜 흡기 포트(11a)와 네츄럴 흡기 포트(11b)로의 연료분사가 각각 이루어질 수 있도록 하기 위한 인젝터(13)가 상기한 디바이딩 월(12)의 상부측에 장착된다. 특히, 상기한 인젝터(13)에서 분사되는 연료가 탄젠셜 흡기 포트(11a)와 네츄럴 흡기 포트(11b)로 각각 분리되어 유입될 수 있도록 상기한 인젝터(13)의 노즐부가 위치되는 디바이딩 월(12)의 도중에는 연결통로(14)가 틈새모양으로 형성된다.An injector 13 is mounted on the upper side of the dividing wall 12 to enable fuel injection to the tangential intake port 11a and the natural intake port 11b, respectively. In particular, the dividing wall in which the nozzle portion of the injector 13 is positioned so that fuel injected from the injector 13 can be separately introduced into the tangential intake port 11a and the natural intake port 11b. In the middle of 12), the connecting passage 14 is formed in a gap shape.

또한, 상기한 흡기 포트의 입구부에는 엔진의 운전영역이 전부하 시인지 또는 부분부하 시인지에 따라서 온/오프 제어되는 불활성화 슬라이더(15)가 장착된다. 상기 불활성화 슬라이더(Deactivation slider,15)는 엔진의 운전영역이 전부하 시일 경우에는 오프(OFF) 제어되어 최대의 흡입공기량이 유입되도록 하고, 부분부하 시에는 온(ON) 제어되어 해당 흡기 포트를 불활성화(Deactivation)시키게 된다. 따라서 강한 스월 유동이 발생되고 연소안정성의 강화에 의해서 EGR 가스가 유입되고, 탄젠셜 흡기 포트(11a)에서의 성층화에 의한 포트 스로틀링(Port throttling)의 억제가 발생하여 연비개선효과가 향상될 수 있는 것이다. 상기한 불활성화 슬라이더(15)는 매니폴드 스로틀링 밸브(Manifold throttling valve, MTV)라고도 불리운다.In addition, the inlet port 15 of the intake port is equipped with an inactivation slider 15 which is controlled on / off in accordance with whether the operating region of the engine is at full load or partial load. The deactivation slider 15 is controlled to be OFF when the operating region of the engine is at full load so that the maximum amount of intake air is introduced, and is ON when at partial load to control the intake port. Deactivation will occur. Therefore, a strong swirl flow is generated and EGR gas is introduced by the enhancement of combustion stability, and the inhibition of port throttling due to stratification at the tangential intake port 11a is generated, thereby improving fuel efficiency. It is. The deactivation slider 15 is also called a manifold throttling valve (MTV).

그런데 상기한 매니폴드 스로틀링 밸브가 동작되더라도 디바이딩 월의 양측의 포트에는 인젝터로부터 각각 연료가 분사될 수 있도록 연결통로가 형성되므로서, 매니폴드 스로틀링 밸브에 의해서 어느 일측의 포트로 흡입공기가 유입되지 않도록 하더라도 상기한 연결통로를 통하여 흡입공기가 타측 포트로 유입되는 흡기가 흐르게 되므로서 통제되지 않는 공기의 유동으로 인하여 흡입행정 연료 분사시에 분사연료의 거동에 왜곡이 발생되어 인젝터에서 분사되는 연료가 디바이딩 월을 적시게 되는 월 웨팅(Wall wetting) 현상이 발생되어 엔진의 연비를 악화시키게 되는 원인이 된다.However, even when the manifold throttling valve is operated, a connecting passage is formed in each port of the dividing wall so that fuel can be injected from the injector, so that the suction air is supplied to any one port by the manifold throttling valve. Even if it is not inflowed, the intake air flowing into the other port flows through the connection passage as described above, so that uncontrolled flow of air causes distortion in the behavior of the injection fuel during the injection of the intake stroke, which is injected from the injector. Wall wetting, which causes the fuel to wet the dividing wall, occurs, causing the engine's fuel economy to deteriorate.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 디바이딩 월 및 매니폴드 스로팅 밸브가 형성된 엔진에서 인젝터에서 분사되는 연료에 의해서 흡기 포트가 젖게 되는 것이 방지되도록 하는 월 웨팅 방지를 위한 인젝터의 어뎁터 장치를 제공하는 데 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, for preventing the wall wetting to prevent the intake port is wetted by the fuel injected from the injector in the engine having the dividing wall and manifold throating valve An object of the present invention is to provide an adapter device for an injector.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,The present invention as a means for achieving the above object,

상기한 연결통로에는 상기 인젝터에서 분사된 연료가 공기유동에 의해 왜곡되지 않고 각각의 포트로 유입될 수 있도록 하기 위한 어뎁터가 형성되어지되, The connecting passage is formed with an adapter for allowing the fuel injected from the injector to flow into each port without being distorted by the air flow,

이하, 본 발명에 의한 인젝터 어뎁터의 구성 및 작용에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the configuration and operation of the injector adapter according to the present invention will be described in detail with the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의해 형성된 어뎁터의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 어뎁터의 평단면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 어뎁터의 정면도이며, 도 4 내지 도 5는 본 발명에 의한 어뎁터의 장착상태도이다.1 is a perspective view of an adapter formed by the present invention, FIG. 2 is a plan sectional view of the adapter according to the present invention, FIG. 3 is a front view of the adapter according to the present invention, and FIGS. 4 to 5 are views of the adapter according to the present invention. It is a state of installation.

도면 중에 표시되는 도면부호 40은 본 발명에 의한 어뎁터를 지시하는 것이고, 도면부호 20은 본원 발명이 적용되는 엔진의 연소실을 지시하는 것이다.Reference numeral 40 indicated in the drawing indicates an adapter according to the present invention, and reference numeral 20 indicates a combustion chamber of an engine to which the present invention is applied.

상기한 어뎁터(40)는 인젝터의 전방에 장착되어 인젝터에서 분사되는 연료는 디바이딩 월(23)의 양측 포트로 분리되도록 하되, 디바이딩 월(23)의 양측에 마련된 포트 간에는 흡입공기의 유동이 왜곡되지 않도록 하기 위한 것이다.The adapter 40 is mounted to the front of the injector so that the fuel injected from the injector is separated into both ports of the dividing wall 23, but the flow of intake air is provided between the ports provided on both sides of the dividing wall 23. This is to avoid distortion.

이를 위해, 상기한 어뎁터(40)의 바디(41)는 원통형상으로 형성되고, 바디(41)의 양측에는 각각 양측의 포트(21,22)를 향하여 관통되는 관통공(42)이 형성된다.To this end, the body 41 of the adapter 40 is formed in a cylindrical shape, the through-holes 42 penetrating toward the ports (21, 22) of both sides are formed on both sides of the body 41, respectively.

또한, 상기한 바디(41)의 원주방향의 중심부에는 격판(43)이 수직방향으로 세워지는데, 상기 격판(43)은 인젝터(30)의 노즐에서 분사되는 연료가 양측 포트(21,22)로 분배되도록 하기 위한 것이다. 또한, 격판(43)의 역할은 흡입공기의 유동에 의한 왜곡이 발생되지 않도록 하기 위한 것이다.In addition, the diaphragm 43 is erected in the vertical direction at the center of the circumferential direction of the body 41, the diaphragm 43 is the fuel injected from the nozzle of the injector 30 to both ports (21, 22) To be distributed. In addition, the role of the diaphragm 43 is to prevent distortion caused by the flow of intake air.

상기와 같이 형성된 어뎁터(40)는 인젝터(30)가 위치되는 디바이딩 월(23)의 도중에 장착되는데, 상기 디바이딩 월(23)의 연결통로(24)에는 어뎁터(40)의 장착을 위한 장착공간(25)이 상기 어뎁터(40)의 외형상을 따라 원통형상으로 형성된다. 즉, 상기한 어뎁터(40)는 장착공간(25)에 끼워져 압입장착되어 별도의 고정장치없이도 장착된 상태가 유지될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.The adapter 40 formed as described above is mounted in the middle of the dividing wall 23 in which the injector 30 is positioned. The adapter 40 is mounted on the connecting passage 24 of the dividing wall 23 to mount the adapter 40. The space 25 is formed in a cylindrical shape along the outer shape of the adapter 40. That is, the adapter 40 is preferably configured to be fitted into the mounting space 25 to be press-fitted so that the mounted state can be maintained without a separate fixing device.

도 4는 본원 발명에 의해 형성된 어뎁터(40)가 디바이딩 월(23)의 장착공간(25)에 장착된 상태를 도시한 것으로, 디바이딩 월(23)에 형성되는 연결통로(24)는 상기한 어뎁터(40)의 격판에 의해서 직접적인 연결은 차단된 상태가 된다. 하지만, 상기한 어뎁터(40)의 바디(41)에는 관통공(42)이 형성되어 있으므로서, 인젝터(30)에서 분사되는 연료는 상기한 격판(43)에서 양측으로 분리되어 디바이딩 월(23)의 양측에 마련된 흡기 포트(21,22)로 유입된다.4 shows a state in which the adapter 40 formed by the present invention is mounted in the mounting space 25 of the dividing wall 23. The connecting passage 24 formed in the dividing wall 23 is the above-mentioned. Direct connection is blocked by the diaphragm of one adapter 40. However, since the through-hole 42 is formed in the body 41 of the adapter 40, the fuel injected from the injector 30 is separated from both sides of the diaphragm 43 to divide the wall 23. Flows into the intake ports (21, 22) provided on both sides.

그리고 상기한 어뎁터(40)가 매니폴드 쓰로틀링 밸브(MTV)가 장착된 엔진에 적용될 경우에는 엔진의 운전영역에 따라서 매니폴드 쓰로틀링 밸브(50)가 온(On) 또는 오프(Off) 제어되더라도, 디바이딩 월(23)의 양측에 마련되는 탄젠셜 흡기 포트와 내츄럴 흡기 포트 간에 흡기유동의 왜곡이 격판(43)에 의해서 방지되어진다.In addition, when the adapter 40 is applied to an engine equipped with a manifold throttling valve (MTV), the manifold throttling valve 50 may be controlled on or off depending on the operating region of the engine. The distortion of the intake flow between the tangential intake port and the natural intake port provided on both sides of the dividing wall 23 is prevented by the diaphragm 43.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면 디바이딩 월에 의해서 흡기 포트가 양측으로 분할되는 엔진에 있어서 디바이딩 월의 연결통로에 인젝터의 노즐 전방으로 격판이 마련된 어뎁터가 장착되므로서, 매니폴드 쓰로틀링 밸브의 온/오프 작동 과 관계없이 양측 포트 간의 흡기유동의 왜곡이 억제되어 인젝터에서 분사된 연료에 의해서 디바이딩 월에서의 월 웨팅 현상이 줄게 되는 커다란 장점이 있는 것이다.According to the present invention constituted as described above, in an engine in which the intake port is divided on both sides by the dividing wall, an adapter provided with a diaphragm in front of the nozzle of the injector is mounted on the connecting passage of the dividing wall, thereby manifold throttling valve Regardless of the on / off operation, the distortion of the intake flow between the two ports is suppressed, and the wall wetting phenomenon in the dividing wall is reduced by the fuel injected from the injector.

Claims

Two intake ports are connected to one combustion chamber, and a dividing wall is provided between each intake port, an injector for fuel injection is mounted on the upper side of the dividing wall, and the fuel injected from the injector is divided into the dividing wall. In the structure of the engine in which the connecting passage is formed to be introduced into each port provided on both sides of the adapter, the adapter is formed in the connecting passage is formed with a diaphragm for distributing the fuel injected from the injector to both ports,

The adapter 40 has a cylindrical body 41 having a through-hole 42 penetrating a predetermined area toward each of the intake ports 21 and 22 on both sides thereof, and the adapter 40 is formed in the connection passage 24. The mounting space 25 for accommodating the adapter 40 is formed in a cylindrical shape along the outer shape of the adapter 40 so that the adapter 40 is fitted into the adapter mounting space 25 so as to be press-fitted. Adapter device of the injector.

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