KR100717316B1 - Oil coiling system - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, 자동차의 연료 냉각장치는 연료탱크와, 연료탱크의 연료를 커먼 레일 시스템에 펌핑하는 고압펌프와, 상기 커먼 레일 시스템과 연료탱크를 연결하며 인터쿨러를 통과하는 리턴라인을 구비하여, 디젤엔진에 공급되는 연료를 냉각시킴으로써 안정적인 공급이 이루어지도록 한다. According to the present invention, a fuel cooler of an automobile includes a fuel tank, a high pressure pump for pumping fuel from a fuel tank to a common rail system, and a return line connecting the common rail system and the fuel tank and passing through an intercooler, Cooling the fuel to the diesel engine ensures a stable supply.

자동차, 디젤엔진, 커먼 레일, 연료냉각Automotive, Diesel Engine, Common Rail, Fuel Cooling

Description

자동차의 연료 냉각장치{oil coiling system} Fuel Coiling System for Automobiles

도 1은 본 발명에 따른 연료 냉각장치의 블록도이다. 1 is a block diagram of a fuel cooling apparatus according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1;연료탱크1; fuel tank

2;연료필터2; fuel filter

3;고압펌프
5;커먼 레일 시스템3; high pressure pump
5; common rail system

삭제delete

20;인터쿨러20; intercooler

30;리턴라인30; return line

본 발명은 자동차의 연료 시스템의 냉각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 커먼 레일(Common rail) 시스템을 사용하는 디젤엔진으로부터 리턴되는 연료를 냉각시키기 위한 자동차의 연료 냉각장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling system for a fuel system of an automobile, and more particularly to a fuel cooling apparatus for a vehicle for cooling fuel returned from a diesel engine using a common rail system.

일반적으로 디젤엔진에서 고성능화와 연비규제에 대응하기 위해서 많은 노력이 이루어지고 있으며, 특히 디젤엔진의 커먼 레일 방식은 배기가스 규제에 대응하기 위해 많은 연구가 이루어지고 있다. 상기 커먼 레일 방식은 고압으로 상승시키기 위한 고압 펌핑을 포함하고 있는 디젤엔진의 연료분사 장치이나, 커먼 레일 방식은 기존에 기계적인 고압분사 방식과는 달리, 연료를 전자제어 고압방식을 채택하고 있다. 따라서, 커먼 레일 내에 항상 일정한 연료를 가지고 있으며, 고압분사와 엔진룸 내부의 온도로 인해 연료의 온도는 증가하게 된다. 이때의 온도는 엔진을 가혹 조건으로 시험을 행할 때 약 110℃ 이상으로 증가하게 된다. 따라서 가열된 연료는 리턴라인을 통해 다시 연료탱크로 돌아온다.In general, many efforts have been made to cope with high performance and fuel efficiency regulation in diesel engines, and in particular, the common rail method of diesel engines has been studied to cope with exhaust gas regulations. The common rail method is a fuel injection device of a diesel engine including a high pressure pumping to increase the high pressure, the common rail method, unlike the conventional mechanical high pressure injection method, employs an electronically controlled high pressure method. Therefore, there is always a constant fuel in the common rail, the temperature of the fuel increases due to the high pressure injection and the temperature inside the engine room. The temperature at this time is increased to about 110 ° C. or higher when the engine is tested under harsh conditions. Therefore, the heated fuel is returned to the fuel tank through the return line.

자동차가 운행 중에는 이와 같은 상황이 반복되어 커먼 레일로 유입되는 온도가 70℃ 이상이 되면 연료의 부피 팽창으로 인해 엔진 연소실 부위로 유입되는 연료의 양을 정확하게 조절하기가 어렵게 되므로 운행 중 노킹 현상이나 시동이 꺼질 수 있다. This situation is repeated while the vehicle is running. If the temperature entering the common rail is 70 ℃ or higher, it is difficult to accurately control the amount of fuel flowing into the engine combustion chamber due to the volume expansion of the fuel. This can be turned off.

따라서 이 연료를 냉각시키기 위하여 널리 쓰이는 열교환기를 사용하는 방법도 고려대상이 되나 열교환기의 높이와 폭이 커서 장착 공간이 문제가 되는 경우가 많다. 또한, 연료라인은 차량 뒤쪽의 연료탱크에서 차량 앞면의 엔진 룸까지 연결하기 때문에 엔진 룸내에 열교환기를 설치하는 것은 기술적인 어려움이 있다. Therefore, a method of using a widely used heat exchanger to cool this fuel is also considered, but the mounting space is often a problem because the height and width of the heat exchanger are large. In addition, since the fuel line is connected from the fuel tank at the rear of the vehicle to the engine room at the front of the vehicle, it is technically difficult to install a heat exchanger in the engine compartment.

대한민국 특허공개 제2002-0022999호에는 개시된 연료 냉각장치는 연료탱크에 저장된 연료가 연료라인을 통해 인젝터로 공급되는 연료계에 있어서, 연료펌프 전방의 연료라인에서 분기되어 바이패스되는 연료파이프의 일정구간이 지그재그로 절곡형성되며, 그 절곡부가 에어콘 에바퍼레이터의 후방을 경유하도록 구성되는 쿨러라인과; 상기한 연료펌프 전방에 형성되어 연료펌프로 유입되는 연료의 온도를 측정하는 온도센서와; 상기한 온도센서에서 측정된 연료의 온도가 설정온도 이상일 경우 쿨러라인 측으로 연료를 바이패스시키고, 측정된 온도가 설정온도 이하일 경우 바로 연료펌프 측으로 공급되도록 연료라인의 분기부에 형성되는 밸브와; 상기한 온도센서에서 측정된 값과 미리 설정된 온도값을 비교하여 상기 밸브의 개폐를 제어하는 전자제어장치(ECU);를 구비한다. Korean Patent Laid-Open Publication No. 2002-0022999 discloses a fuel cooling device in a fuel system in which fuel stored in a fuel tank is supplied to an injector through a fuel line, wherein a section of a fuel pipe diverged from the fuel line in front of the fuel pump is bypassed. A cooler line which is bent in a zigzag and configured such that the bent portion passes through the rear of the air conditioner evaporator; A temperature sensor formed in front of the fuel pump and measuring a temperature of the fuel flowing into the fuel pump; A valve formed at a branch of the fuel line such that the fuel is bypassed to the cooler line when the temperature of the fuel measured by the temperature sensor is higher than or equal to the set temperature, and immediately supplied to the fuel pump when the measured temperature is lower than or equal to the set temperature; And an electronic control unit (ECU) for controlling the opening and closing of the valve by comparing the value measured by the temperature sensor with a preset temperature value.

그러나 이러한 디젤엔지의 연료 냉각장치는 구조가 상대적으로 복잡하고 연료가 리터되는 라인이 상대적으로 길어지며, 연료 리턴라인이 자동차의 전방에 설치되므로 사고시 화재 위험이 있다. However, such a diesel engine's fuel cooler has a relatively complicated structure, a relatively long line of liters of fuel, and a fuel return line is installed at the front of the vehicle, thereby causing a fire hazard in an accident.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 연료의 원활한 냉각으로 커먼 레일 시스템의 신뢰성을 확보하고, 고압펌프의 내구성 및 연소의 안정화화 시킬 수 있는 자동차의 연료 냉각장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problems as described above, to ensure the reliability of the common rail system by the smooth cooling of the fuel, to provide a fuel cooling device of the automobile that can stabilize the durability and combustion of the high-pressure pump There is this.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차의 연료 냉각장치는,Fuel cooling apparatus of the vehicle of the present invention for achieving the above object,

연료탱크와, 연료탱크의 연료를 커먼 레일 시스템에 펌핑하는 고압펌프와, 상기 커먼 레일 시스템과 탱크를 연결하며 인터쿨러를 통과하는 리턴라인을 구비하는 자동차의 연료 냉각장치에 있어서, 상기 커먼 레일 시스템과 인터쿨러 사이 및 상기 인터쿨러와 연료탱크 사이의 리턴라인을 연결하는 바이패스 라인을 더 구비하며, 바이패스 라인과 리턴라인의 각 연결부에는 제어밸브와 단방향 연료리저버탱크가 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.A fuel tank of a vehicle comprising a fuel tank, a high pressure pump for pumping fuel from a fuel tank to a common rail system, and a return line connecting the common rail system to a tank and passing through an intercooler, wherein the common rail system and Further comprising a bypass line connecting the return line between the intercooler and the intercooler and the fuel tank, characterized in that the control valve and the unidirectional fuel reservoir tank are installed in each of the connection line of the bypass line and the return line.

삭제delete

이하, 부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음가 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에 도시된 바와 같이, 연료탱크(1)의 연료는 연료필터(Fuel Filter)(2)를 거쳐 고압펌프(3)로 공급되고, 고압펌프(3)는 전자제어장치(ECU)(4)의 제어를 받아 연료를 고압 펌핑하여 엔진(10)의 커먼 레일 시스템(5)에 의해 분사하도록 한다. 이때, 커먼 레일 시스템(5)을 통해 엔진(10)을 지나 나온 연료는 리턴라인(30)을 통하여 연료탱크(1)로 회수된다. 상기 리턴라인(30)은 이를 통과하는 연료를 냉각시킬 수 있도록 냉각수단인 인터쿨러(20)를 경유하는 구조를 가진다. As shown in FIG. 1, fuel of the fuel tank 1 is supplied to the high pressure pump 3 via a fuel filter 2, and the high pressure pump 3 is an electronic control unit (ECU) 4. The fuel is pumped by a high pressure pump under the control of the c) and is injected by the common rail system 5 of the engine 10. At this time, the fuel passing through the engine 10 through the common rail system 5 is recovered to the fuel tank 1 through the return line 30. The return line 30 has a structure via the intercooler 20 which is a cooling means so as to cool the fuel passing therethrough.

여기서, 상기 커먼 레일 시스템의 상단과 연료탱크(1) 사이에는 기화된 연료를 연료탱크(1)로 회수하기 위한 라인(vapor line)이 더 구비될 수 있다. Here, a vapor line may be further provided between the upper end of the common rail system and the fuel tank 1 to recover the vaporized fuel to the fuel tank 1.

상기 리턴라인(30)은 상기 커먼 레일 시스템(5)과 인터쿨러(20) 사이의 제1리턴라인(31)과 상기 인터쿨러(20)와 연료탱크(1) 사이의 제2리턴라인(32)을 구비하며, 이들은 바이패스 라인(33)에 의해 연결된다. The return line 30 connects the first return line 31 between the common rail system 5 and the intercooler 20 and the second return line 32 between the intercooler 20 and the fuel tank 1. And these are connected by a bypass line 33.

상기 제2리턴라인(32)과 바이패스 라인(33)의 연결부에는 제어밸브(34)가 설치되는데, 상기 제어밸브(34)는 연료의 온도가 설정된 온도보다 낮을 경우, 연료를 연료탱크(1)로 귀환시키며, 상기 연료의 온도가 설정된 온도보다 높을 경우, 바이패스 라인(33)을 통하여 제1리턴라인(31)으로 바이패스시켜 인터쿨러(20)를 다시 통과하도록 구성된다.
즉, 상기 제어밸브(34)는 바이메탈에 의해 연료의 흐름을 변환시키는 3웨이밸브를 사용함이 바람직하다.
그리고 제1리턴라인(31)과 바이패스 라인(33)의 연결부위에는 단방향 연료 리저버 탱크(35)가 설치된다. A control valve 34 is installed at the connection portion between the second return line 32 and the bypass line 33. When the temperature of the fuel is lower than the set temperature, the control valve 34 supplies fuel to the fuel tank 1. When the temperature of the fuel is higher than the set temperature, the fuel cell is configured to bypass the intercooler 20 by bypassing the first return line 31 through the bypass line 33.
That is, the control valve 34 preferably uses a three-way valve for converting the flow of fuel by bimetal.
The unidirectional fuel reservoir tank 35 is installed at the connection portion between the first return line 31 and the bypass line 33.

한편, 인터쿨러(20)을 경유하는 리턴라인(30)은 코로게이트 형상으로 형성하거나 외주면에 방열팬을 부착하여 방열 표면적을 넓힘이 바람직하며, 복수의 평행한 분기관을 구비할 수 있다. On the other hand, the return line 30 via the intercooler 20 is preferably formed in a corrogate shape or by attaching a heat dissipation fan to an outer circumferential surface thereof to increase the heat dissipation surface area, and may include a plurality of parallel branch pipes.

이와 같이 구성된 자동차의 연료 냉각장치는 커먼 레일 시스템(5)을 통해 엔진(10)을 지나 나온 연료가 리턴라인(30)을 따라 지나게 되고, 이때 고압에 의해 뜨거워진 연료는 냉각장치인 인터쿨러(20)를 지나면서 온도가 떨어져 연료탱크(1)로 귀환 된다. The fuel cooler of the vehicle configured as described above passes the engine 10 through the common rail system 5 along the return line 30, and the fuel heated by the high pressure is the cooler intercooler 20. ), The temperature drops to the fuel tank (1).

이 과정에서 상기 연료가 충분이 냉각되지 않은 경우, 상기 제어밸브(34)에 의해 바이패스 라인(33)으로 회귀되어 냉각장치인 인터쿨러(20)에 의해 2차 냉각된다. In this process, when the fuel is not sufficiently cooled, the control valve 34 is returned to the bypass line 33 and secondly cooled by the intercooler 20 that is a cooling device.

본 발명의 실험에 의하면, 2200cc의 커먼 레일 시스템을 가진 디젤엔진에 공급되는 연료를 인터쿨러로 리턴라인을 통과시켜 냉각하는 경우, 외부온도가 25℃인 실온에서 연료 냉각장치를 거쳐 나온 연료는 연료 냉각장치를 부착하지 않은 경우보다 약 7 내지 8℃ 정도 온도가 저하됨을 알 수 있었다.According to the experiment of the present invention, when a fuel supplied to a diesel engine having a 2200 cc common rail system is cooled by passing through a return line with an intercooler, the fuel that has passed through the fuel cooler at room temperature having an external temperature of 25 ° C. is fuel cooled. It was found that the temperature was lowered by about 7 to 8 ° C. than when the device was not attached.

이와 같은 결과로부터 연료 냉각장치는 커먼 레일 시스템에서 연료온도 상승에 따른 문제점을 개선할 수 있었다. From these results, the fuel cooling device was able to improve the problems caused by the fuel temperature rise in the common rail system.

이상에서 설명한 바와 같이 자동차의 연료 냉각장치는 커먼 레일 시스템을 가진 디젤엔진에 연료 냉각장치를 부착하여 연료의 온도상승에 따른 문제점을 근본적으로 개선할 수 있으며, 나아가서는 연료의 공급량의 제어를 정확하게 수행할 수 있어 운행중 노킹현상이나 출력저하를 방지할 수 있다. As described above, the fuel cooler of the vehicle can fundamentally solve the problems caused by the temperature rise of the fuel by attaching the fuel cooler to the diesel engine having the common rail system, and furthermore, accurately control the fuel supply amount. It can prevent knocking or deterioration of output while driving.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

Claims (2)

삭제delete 연료탱크와, 연료탱크의 연료를 커먼 레일 시스템에 펌핑하는 고압펌프와, 상기 커먼 레일 시스템과 연료탱크를 연결하며 인터쿨러를 통과하는 리턴라인을 구비하는 자동차의 연료냉각장치에 있어서,In the fuel cooling system of a vehicle having a fuel tank, a high pressure pump for pumping fuel of the fuel tank to the common rail system, and a return line connecting the common rail system and the fuel tank and passing through the intercooler, 상기 커먼 레일 시스템과 인터쿨러 사이 및 상기 인터쿨러와 연료탱크 사이의 리턴라인을 연결하는 바이패스 라인을 더 구비하며, 상기 바이패스 라인과 리턴라인의 각 연결부에는 제어밸브와 단방향 연료 리저버 탱크가 각각 설치된 것을 특징으로 하는 자동차의 연료 냉각장치. It further includes a bypass line for connecting the return line between the common rail system and the intercooler and between the intercooler and the fuel tank, wherein each connection portion of the bypass line and the return line is provided with a control valve and a unidirectional fuel reservoir tank, respectively. A fuel cooler of an automobile.
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