KR100692070B1 - 엘피아이 엔진의 인젝터 잔류연료의 재순환장치 - Google Patents

엘피아이 엔진의 인젝터 잔류연료의 재순환장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 엔진의 시동 오프시에 인젝터의 하우징에 장착된 전자차단밸브에서의 연료누출을 막기 위한 LPI 엔진의 인젝터 잔류연료의 재순환장치에 관한 것으로,
각 연소실에 마련되는 인젝터와, 상기 인젝터로 공급되기 위한 LP 연료가 저장되는 봄베와, 상기한 봄베 내에 형성된 연료펌프에서 펌핑된 연료를 인젝터로 유도하기 위한 연료공급라인과, 상기 연료공급라인을 통해 인젝터로 공급된 연료 중 잉여연료가 봄베로 회수되도록 유도하는 연료리턴라인과, 상기한 인젝터의 하우징 일측으로 엔진의 시동 오프시 인젝터를 통한 잔류연료의 누출이 방지되도록 형성되는 전자차단밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 LPI 엔진의 연료시스템에 있어서,
상기한 각 인젝터에 마련된 전자차단밸브의 일측으로 엔진의 시동 오프시에 잔류연료의 배출을 위해 장착되는 니플과; 일단은 상기 니플에 접속되고, 다른 일단은 연료증발가스를 포집하는 캐니스터의 일측에 접속되는 재순환라인과; 상기 재순환라인의 도중에 엔진의 운전상황에 따라 온/오프 동작되어 재순환라인을 단속하기 위해 형성되는 차단밸브와; 상기한 재순환라인의 도중에 인젝터 잔류연료의 방향성을 제어하기 위해 형성되는 체크 밸브; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
LPI 엔진, 인젝터, 차단밸브, 재순환라인

Description

엘피아이 엔진의 인젝터 잔류연료의 재순환장치{Fuel system of the LPI engine}
도 1은 본 발명에 의한 인젝터 잔류연료 재순환장치의 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 재순환라인의 접속상태를 도시한 도면.
도 3은 본 발명이 적용되는 인젝터의 하우징을 도시한 도면.
도 4 내지 도 5는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 봄베 11 : 연료펌프
12 : 연료공급라인 13 : 연료리턴라인
30 : 인젝터 31 : 하우징
32 : 전자차단밸브 35 : 재순환라인용 접속구
36 : 니플 38 : O-링
40 : 캐니스터 42 : 재순환라인
44 : 차단밸브 46 : 체크밸브
50 : 퍼지 라인 52 : 퍼지 콘트롤 솔레노이드 밸브
60 : 서지탱크
본 발명은 LPI 엔진의 인젝터 잔류연료의 재순환장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 시동 오프시에 인젝터의 하우징에 장착된 전자차단밸브에서의 연료누출을 막기 위한 LPI 엔진의 인젝터 잔류연료의 재순환장치에 관한 것이다.
LPI 엔진의 연료시스템은 주지된 바와 같이 LP가스가 저장된 봄베로부터 연료를 펌핑하여 연료공급라인을 통해 인젝터로 공급시키고, 인젝터로 과잉공급된 연료는 연료리턴라인을 통하여 봄베로 회수되도록 구성된다.
도 4는 일반적인 LPI 엔진의 연료시스템을 도시한 도면으로서, 봄베(10) 내부에는 연료의 펌핑을 위한 연료펌프(11)가 형성되고, 상기 연료펌프(11)에서 펌핑된 연료가 각 연소실에 마련된 인젝터(20)까지 공급될 수 있도록 하기 위한 연료공급라인(12)이 배관된다. 한편, 연료공급라인(12)으로 공급된 연료의 압력이 일정수준 이상이 될 경우에는 과잉공급된 연료가 봄베(10)로 회수되도록 하기 위한 연료리턴라인(13)이 배관된다. 상기한 연료리턴라인(13)을 통한 연료의 회수는 상기 연료리턴라인(13)의 도중에 장착되는 레귤레이터(14)에 의해서 이루어진다. 상기 레귤레이터(14)의 일측에는 연료의 압력측정을 위한 압력센서(15)가 마련된다.
그리고 봄베(10)에 접속되는 연료공급라인(12)의 일측 도중과, 상기한 인젝터(20)가 접속되는 전방의 연료공급라인(12)의 도중에는 엔진의 운전상황에 따라 연료의 공급이 차단되도록 하기 위한 차단밸브(16,17)가 장착된다. 또한, 상기한 인젝터(20)의 전방측 연료공급라인(12)의 도중에는 연료의 온도측정을 위한 온도센 서(18)가 장착된다.
한편, 최근에 실행되고 있거나 실행예정인 각국의 배기가스규제를 위한 관련법규는 더욱 강화되고 있는 실정이다. 이러한 배기가스규제 관련법규에서 LPI 엔진의 가장 큰 문제점으로 지적되고 있는 것 중의 하나가, 이그니션 스위치를 오프작동시켰을 경우에 엔진 룸의 고온으로 인하여 연료리턴라인에 잔류하는 연료압이 상승되어 연료누출의 요인이 된다는 것이다. 또한, 인테이크 매니폴드 내에 잔존하는 연료가 초기시동시 연료량이 과다하게 들어가는 요인이 되므로서, 배기가스가 급격히 증가하게 되어 배기가스 규제에 불리하게 된다.
그래서 상기와 같은 배기가스규제 문제에 대응하기 위한 방안으로, 도 5에서와 같이 인젝터(20)의 하우징(21) 일측에 전자차단밸브(22)를 추가로 형성하여 연료공급라인에서 인젝터로 연료가 흐르는 통로를 차단하는 방식이 적용되고 있다.
그런데 상기와 같이 인젝터의 일측에 전자차단밸브가 형성된 경우에, 엔진의 시동 초기시 전자제어장치에서는 인젝터의 듀티(duty) 제어로 연료량을 계산하여 공연비를 맞추기 때문에 인젝터 끝단에서 연료의 누출이 발생되어 차단밸브 내에 갇혀있는 연료량은 포함을 하지 않게 되고, 그로 인하여 엔진의 시동 초기시에 연료가 과다하게 분사되어 배기가스의 배출이 증가되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 엔진의 시동 오프시에 인젝터의 하우징에 장착된 전자차단밸브에서의 연료누출을 막기 위한 LPI 엔진의 인젝터 잔류연료의 재순환장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서,
각 연소실에 마련되는 인젝터와, 상기 인젝터로 공급되기 위한 LP 연료가 저장되는 봄베와, 상기한 봄베 내에 형성된 연료펌프에서 펌핑된 연료를 인젝터로 유도하기 위한 연료공급라인과, 상기 연료공급라인을 통해 인젝터로 공급된 연료 중 잉여연료가 봄베로 회수되도록 유도하는 연료리턴라인과, 상기한 인젝터의 하우징 일측으로 엔진의 시동 오프시 인젝터를 통한 잔류연료의 누출이 방지되도록 형성되는 전자차단밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 LPI 엔진의 연료시스템에 있어서,
상기한 각 인젝터에 마련된 전자차단밸브의 일측으로 엔진의 시동 오프시에 잔류연료의 배출을 위해 장착되는 니플과;
일단은 상기 니플에 접속되고, 다른 일단은 연료증발가스를 포집하는 캐니스터의 일측에 접속되는 재순환라인과;
상기 재순환라인의 도중에 엔진의 운전상황에 따라 온/오프 동작되어 재순환라인을 단속하기 위해 형성되는 차단밸브와;
상기한 재순환라인의 도중에 인젝터 잔류연료의 방향성을 제어하기 위해 형성되는 체크 밸브; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 인젝터 잔류연료 재순환장치의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 인젝터 잔류연료 재순환장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 재순환라인의 접속상태를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명이 적용되는 인젝터의 하우징을 도시한 도면이다.
도면 중에 표시되는 도면부호 30은 본 발명에 의해 형성된 인젝터를 지시하는 것이고, 일부의 도면은 종래기술의 설명에서 사용된 부호가 그대로 인용된다.
상기한 인젝터(30)에는 종래기술의 설명에서 이미 설명된 바와 같이, 그 하우징(31)의 도중에 전자차단밸브(32)가 형성되어 있다. 또한, 상기 인젝터(30)의 하우징(31)의 도중에 연료공급라인(12)과 연료리턴라인(13)이 접속되기 위한 접속구(33,34)가 각각 형성된다. 특히, 본 발명에 의한 장치의 적용을 위해서 상기 연료공급라인(12) 및 연료리턴라인(13)의 접속구(33,34)들 사이에는 엔진의 시동 오프시에 인젝터(30)의 하우징(31) 내부에 잔류하는 연료를 캐니스터(40) 측으로 유도하기 위한 재순환라인(42)의 일단이 접속되기 위한 접속구(35)가 추가로 형성된다. 이 접속구(35)에는 재순환라인(42)의 접속이 보다 수월하게 이루어질 수 있도록 하기 위한 니플(36)이 장착된다. 이 니플(36)에 재순환라인(42)의 일단을 접속시키는 과정에서는 기밀유지를 위한 O-링(38)이 상기 니플(36)의 외주연과 재순환라인(42)의 내주연 사이에 위치된다.
인젝터(30)의 하우징 일측으로 돌출형성된 상기 니플(36)에 일단이 접속되는 재순환라인(42)의 다른 일단은 연료탱크에서 발생된 증발가스를 포집하는 역할을 수행하는 캐니스터(40)의 일측면에 접속된다. 캐니스터(40)는 주지된 바와 같이 연료탱크의 증발가스에 포함된 연료성분을 포집하였다가 엔진의 퍼지동작시에 퍼지 라인(50)의 도중에 마련된 퍼지 콘트롤 솔레노이드 밸브(52)가 개방되어 캐니스터 (40) 내의 연료성분이 서지탱크(60) 측으로 공급되도록 구성되는 것이다.
한편, 상기한 재순환라인(42)의 도중에는 엔진의 운전상황에 따라서 온/오프 제어되어 엔진이 구동되는 상태에서는 상기 재순환라인(42)을 막고, 엔진이 운전되지 않는 경우에는 상기 재순환라인(42)을 개방시키는 차단밸브(44)가 장착된다.
또한, 상기한 재순환라인(42)의 도중에는 인젝터(30)에 잔류된 연료가 캐니스터(40)로 향하는 것을 허용하되, 캐니스터(40) 내부의 연료성분 및 가스는 인젝터(30) 측으로 역류되지 못하도록 하는 체크 밸브(46)가 장착된다.
이상과 같이 구성된 인젝터 잔류연료 재순환장치의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 장치는 LPI 엔진의 시동 오프시 인젝터에서 발생되는 연료의 누출을 방지하기 위해서 고안된 것인만큼 LPI 엔진의 시동 오프시를 중심으로 그 작동상태를 설명한다.
종래기술의 설명에서 설명된 바와 같이 엔진의 시동이 오프되더라도 인젝터(30)에는 연료공급라인(12)을 통해서 공급되었으나 인젝터(30)에서 미처 분사되지 못한 연료가 잔류하게 된다. 전자차단밸브(32)는 이 잔류연료가 엔진룸의 고온에 의해서 팽창되어 누출되는 것을 방지하기 위하여 마련된 것이고, 본 발명에 의한 잔류연료 재순환장치는 이 잔류연료를 캐니스터(40) 측으로 유도하기 위한 것이다.
따라서 엔진의 시동이 오프되면, 상기한 재순환라인(42)의 도중에 장착된 차단밸브(44)가 개방작동된다. 이 차단밸브(44)가 개방되므로서 인젝터(30)의 하우징(31) 및 전자차단밸브(32) 내에 잔류되어 있던 연료는 상대적으로 낮은 압력의 캐 니스터(40) 측으로 향하게 된다. 차단밸브(44)가 개방되더라고 체크 밸브(46)에 의해서 캐니스터(40) 내의 연료성분 및 가스는 인젝터 측으로 흐르지 않게 된다.
이렇게 캐니스터(40) 측으로 유도된 인젝터 잔류연료는 엔진의 퍼지 운전시에 퍼지 콘트롤 솔레노이드 밸브(52)가 개방되어 서지탱크(60)로 유도된 후 흡입공기와 함께 엔진의 연소실로 공급된다.
한편, 엔진의 시동이 다시 온(On)되었을 경우에는 상기한 차단밸브(44)는 닫히게 되고, 연료공급라인(12)으로 공급된 연료는 인젝터(30)를 통하여 연소실로 분사된다. 이때, 연료펌프(11)에서 펌핑되었으나 인젝터(30)에서 분사되지 않고 잉여된 연료는 연료리턴라인(12)을 통하여 다시 봄베(10)로 귀환된다.
이상과 같이 구성된 본 발명은 LPI 엔진의 시동 오프시에 인젝터의 일측에 마련된 전자차단밸브의 일측으로 별도의 잔류연료 재순환라인이 형성되므로서, 전자차단밸브를 통한 연료의 누출이나, 엔진의 시동초기시의 배기가스 다량배출형상이 미연에 방지될 수 있는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (2)

  1. 각 연소실에 마련되는 인젝터와, 상기 인젝터로 공급되기 위한 LP 연료가 저장되는 봄베와, 상기한 봄베 내에 형성된 연료펌프에서 펌핑된 연료를 인젝터로 유도하기 위한 연료공급라인과, 상기 연료공급라인을 통해 인젝터로 공급된 연료 중 잉여연료가 봄베로 회수되도록 유도하는 연료리턴라인과, 상기한 인젝터의 하우징 일측으로 엔진의 시동 오프시 인젝터를 통한 잔류연료의 누출이 방지되도록 형성되는 전자차단밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 LPI 엔진의 연료시스템에 있어서,
    상기한 각 인젝터(30)에 마련된 전자차단밸브(32)의 일측으로 엔진의 시동 오프시에 잔류연료의 배출을 위해 장착되는 니플(36)과;
    일단은 상기 니플(36)에 접속되고, 다른 일단은 연료증발가스를 포집하는 캐니스터(40)의 일측에 접속되는 재순환라인(42)과;
    상기 재순환라인(42)의 도중에 엔진의 운전상황에 따라 온/오프 동작되어 재순환라인(42)을 단속하기 위해 형성되는 차단밸브(44)와;
    상기한 재순환라인(42)의 도중에 인젝터 잔류연료의 방향성을 제어하기 위해 형성되는 체크 밸브(46); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 LPI 엔진의 인젝터 잔류연료의 재순환장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기한 재순환라인(42)의 일단이 접속되는 니플(36)의 외주연에는 유체의 기밀유지를 위한 O-링(38)이 장착된 것을 특징으로 하는 LPI 엔진의 인젝터 잔류연료의 재순환장치.
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