KR100718845B1

KR100718845B1 - 자동차의 인젝터 연료누설 방지장치

Info

Publication number: KR100718845B1
Application number: KR1020060042460A
Authority: KR
Inventors: 임재규; 임춘근; 손석무
Original assignee: (주)모토닉
Priority date: 2006-05-11
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2007-05-16

Abstract

본 발명은 자동차의 인젝터 연료누설 방지장치에 관한 것이다.

본 발명은 인젝터와, 상기 인젝터가 수납되는 케이스와, 상기 케이스를 엔진의 매니홀드에 체결할 수 있도록 하는 어댑터와, 상기 인젝터를 통해 공급되는 연료를 연료실에 분사하는 연료공급관으로 구성되는 엘피지자동차에 있어, 상기 연료공급관의 일지점에 연료공급관의 연료 유로를 개방 및 차단하는 차단밸브를 갖는 액츄에이터가 설치되어 이루어진다.

상기와 같이 구성되는 연료누설 방지장치를 통해 자동차의 엔진 OFF시 연료가 엔진의 매니홀드로 누설되는 것을 방지하는 효과가 있으며, 더불어 배기가스 저감, 시동 지연 및 시동불능을 해결할 수 있는 효과가 있다.

인젝터, 액츄에이터, 연료누설 방지장치, 배기 저감, 시동 개선

Description

자동차의 인젝터 연료누설 방지장치{The preventive device of Injector fuel leakage in a automobile}

도 1은 종래 자동차의 연료누설 방지장치를 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 자동차의 인젝터 연료누설 방지장치의 열린 상태를 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 자동차의 인젝터 연료누설 방지장치의 닫힌 상태를 나타낸 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 자동차의 인젝터 연료누설 방지장치의 다른 실시예를 나타낸 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 액츄에이터 110 : 차단밸브

111 : 관통공 120 : 연결부재

130 : 지지부재 140 : 아이싱팁

150 : 밀폐링 160 : 링크수단

161 : 회전축 162 : 제1레버

163 : 제2레버 164 : 링크

본 발명은 자동차의 인젝터 연료누설 방지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차에서 엔진을 OFF 시키면 액츄에이터에 의해 연료공급관이 차단되어 연료가 엔진의 매니홀드로 누설되는 것을 방지하게 되는 자동차의 인젝터 연료누설 방지장치에 관한 것이다.

인젝터는 도 1에 도시된 바와 같이, 액체상태의 연료를 엔진 내부로 분사하는 노즐로서 인젝터(10)가 케이스(20)에 끼워지고 상기 케이스(20) 선단에는 연료공급관(40)이 내장된 엔진 어댑터(30)가 결합되어 구성된다.

즉, 상기 인젝터(10)를 통해 엑셀레이터의 동작에 따라 액체상태인 연료가 엔진의 매니홀드 내로 유입되는 양을 조절하는 기능과, 엔진이 정지하였을 때 연료를 차단하는 기능을 동시에 갖게 된다.

그러나, 상기 인젝터(10)는 엔진과 일체로 장착되어 엔진의 고열과 진동이 심한 사용환경과 연료량을 조절하는 기능으로 인한 급격한 ON-OFF를 반복해야 하므로 사용함에 따라 마모가 진행되어 연료를 차단하는 기능이 저하되어 엔진을 OFF시키더라도 잔류하는 연료가 엔진으로 누설되는 경우가 있었다.

이 경우에는 공기에 비하여 연료가 과다하므로 시동이 걸리지 않거나 또는 시동이 걸리더라도 과량의 유해가스가 배기되어 환경오염의 중요요인으로 대두되고 있다.

이를 해소하기 위한 수단이 대한민국 특허공개번호 제2002-92051호, 제2003-16792호, 제2003-42380호 및 제2003-50162호로 개시된 바 있다.

그러나, 상기와 같이 개시된 종래 기술들에서는 자동차에서 시동을 OFF 시켰을 때 인젝터에서 연료가 누설되지 않도록 엔진의 작동시에는 인젝터의 압력을 탱크의 압력과 동일하도록 바이패스 라인을 설치하는 등 여러가지의 수단이 사용되고 있으나, 근본적인 해결책이 되지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 가솔린 차량의 경우에도 가스자동차와는 연료의 점도와 기화점 등에 다소 차이가 있기는 하나 엔진의 작동시에는 엑셀레이터의 동작에 따라 작동하여 연료 공급관에 연료를 주기적으로 반복 공급하게 되고, 엔진을 정지시키면(OFF 시키면) 인젝터가 연료 공급관을 차단하게 되는 과정에서 자동차의 사용환경 및 사용기간에 따라 인젝터의 개폐지점에 마모가 진행되는 문제점이 있었다.

따라서, 상기와 같은 인젝터의 개폐지점에 마모가 진행됨에 따라 엔진의 정지시에도 연료가 매니홀드로 누설되어 엔진의 매니홀드에 과량의 연료가 유입되어 시동이 걸리는 초기에 과량의 유해가스가 배출되어 대기오염의 요인이 되는 문제점이 있었으며, 더불어 시동성을 저해하는 요인이 되는 문제점이 있었다.

또한, 컷솔형 솔레노이드 밸브를 적용했을 경우 통로저항에 의하여 인젝터에 의한 분사지연, 분사시 통로에 과도하게 연료가 부착되어 시동 성능, 가감성능이 저하되는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 인젝터와 연결되는 연료공급관의 유로를 액츄에이터를 설치하여 자동차에서 엔진을 OFF 시키면 상기 액츄에이터에 의해 연료공급관이 차단되어 연료가 엔진의 매니홀드로 누설되는 것을 방지하고, 더불어 개폐시 통로 저항을 획기적으로 감소시켜 인젝터의 분사 지연, 통로의 연료 부착등이 없어 시동성 및 가감속 성능을 획기적으로 개선하도록 하는 자동차의 인젝터 연료누설 방지장치를 제공하는데 있다.

또 다른 목적은, 엔진의 매니홀드에 설치되는 다수개의 인젝터를 링크와 회전축으로 이루어지는 연결수단을 통해 연결하여 하나의 액츄에이터로 다수개의 인젝터를 개폐시킬 수 있도록 하는데 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 인젝터와, 상기 인젝터가 수납되는 케이스와, 상기 케이스를 엔진의 매니홀드에 체결할 수 있도록 하는 어댑터와, 상기 인젝터를 통해 공급되는 연료를 매니홀드에 분사하는 연료공급관으로 구성되는 자동차에 있어, 상기 연료공급관의 일지점에 연료공급관의 연료 유로를 개방 및 차단하는 차단밸브를 갖는 액츄에이터가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 차단밸브는 상기 연료공급관의 연료 유로에 회동가능하게 설치되어 연 료 유로를 개폐하게 되며, 상기 액츄에이터는 연결부재를 통해 상기 차단밸브와 연동되게 연결되어 이루어진다.

한편, 상기 차단밸브는 상기 연료공급관의 연료 유로에 회동가능 설치되어 연료 유로를 개폐하게 되며, 상기 액츄에이터는 링크수단을 통해 다수개의 차단밸브와 연동되게 연결되어 다수개의 연료공급관을 개방 및 차단시키도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 링크수단은 상기 액츄에이터에 회전가능하게 고정되는 회전축과, 상기 차단밸브에 일측단이 힌지 고정되는 제1레버와, 상기 회전축에 일측단이 고정되는 제2레버와, 일측단은 상기 제1레버에 힌지 고정되고 타측단은 상기 제2레버에 힌지 고정되는 링크로 구성되어 이루어진다.

여기서, 상기 차단밸브는 연료공급관의 유로 내에 설치되는 지지부재의 내부에 회전가능하게 설치되며, 상기 지지부재는 연료공급관의 하부에 설치되는 연료 토출구를 갖는 마감캡에 의해 고정되는 것이 가능할 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 자동차는 엔진에 연료를 공급하기 위해 연료분사장치가 구비되며, 상기 연료분사장치는 인젝터(10)와, 상기 인젝터(10)가 수납되는 케이스(20)와, 상기 케이스(20)를 엔진의 매니홀드에 체결할 수 있도록 하는 어댑터(30)와, 상기 인젝터(10)를 통해 공급되는 연료를 연료실에 분사하는 연료공급관(40)으로 구성된다.

즉, 상기 연료분사장치는 인젝터(10)의 하단부에 액상 연료가 고압으로 분사되는 노즐기능을 갖는 연료공급관(40)가 형성되고, 상기 인젝터(10)의 외주면에는 인젝터(10)를 감싸는 케이스(20)가 설치되며, 상기 케이스(20)의 하부에는 연료공급관(40)와 케이스(20)의 하부 일측을 감싸는 원기둥 형태의 어댑터(30)가 설치되어 상기 어댑터(30)를 통해 엔진의 매니홀드와 연통되게 나사 결합된다.

따라서, 인젝터(10)를 통해 공급되는 연료는 연료공급관(40)에 의해 엔진의 매니홀드에 분사되어 진다.

상기와 같이 구성되는 연료분사장치 중 상기 연료공급관(40)의 일지점에는 연료공급관(40)의 유로를 개방 및 차단하는 차단밸브(110)를 갖는 액츄에이터(100)가 설치된다.

상기 액츄에이터(100)는 본 발명의 핵심 기술적 구성으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 연료공급관(40)의 연료 유로(41)를 자동차의 엔진 OFF시 차단하게 된다. 또한, 상기 연료공급관(40)의 외측면에 설치되고, 액츄에이터(100)의 회전부(미도시)와 연결되는 차단밸브(110)를 통해 연료공급관(40)의 연료유로(41)를 개폐시키게 된다.

여기서, 상기 액츄에이터(100)는 공지된 기술로 가동에너지(전기에너지)를 기계적인 변위 또는 응력으로 변환하는 트랜듀서이며, 공기압식 유압식 전기식 중 어느 하나로 이루어진다.

상기 차단밸브(110)는 상기 연료공급관(40)의 연료 유로(41)에 회동가능하게 설치되며, 일측면에는 상기 연료공급관(40)의 연료 유로(41)와 연통되게 관통공(111)이 형성되어 상기 차단밸브(110)의 회전시 관통공(111)의 위치에 따라 상기 연료공급관(40)의 연료 유로(41)를 개방 또는 차단하게 된다.

그리고, 상기 차단밸브(110)와 액츄에이터(100)는 연결부재(120)를 통해 연동되게 연결되며, 상기 연결부재(120)는 일측단은 상기 액츄에이터(100)의 회전부에 연동되게 결합되고 타측단은 상기 차단밸브(110)의 측부에 형성되는 홈에 끼워져 결합되어 상기 액츄에이터(100)의 회전력을 연결부재(120)를 통해 상기 차단밸브(110)에 전달하게 된다.

즉, 자동차의 엔진 OFF시 상기 액츄에이터(100)에 전원이 인가되면서 액츄에이터(100)의 회전부가 90° 회전함과 동시에 연결부재(120)가 90°회전하게 되며, 연속해서 차단밸브(110)가 90°회전하게 된다(도 2에서 보았을 때 전 또는 후방향으로 회전).
따라서, 상기 차단밸브(110)가 90°회전함에 따라 연료공급관(40)의 연료 유로(41)와 차단밸브(110)의 관통공(111)이 직교됨으로써 연료의 흐름이 차단되어 연료의 누설을 방지하게 된다.

또한, 상기 차단밸브(110)는 연료공급관(40)의 연료 유로(41) 내에 설치되는 지지부재(130)의 내부에 회전가능하게 설치되는 것이 바람직하며, 상기 지지부재(130)는 연료공급관(40)의 하부에 설치되는 연료 토출구(141)를 갖는 아이싱팁(140)에 의해 고정된다.

즉, 상기 연료공급관(40)의 하부 내측에 상기 차단밸브(110)가 회전가능하게 설치된 지지부재(130)가 설치된 다음, 상기 연료공급관(40)의 하단부에 아이싱팁(140)을 결합시켜 지지부재(130)가 하향으로 이탈되는 것을 방지하게 된다.

따라서, 상기 차단밸브(110)을 보다 용이하게 연료공급관(40)에 설치할 수 있으며, 더불어 유지보수가 용이한 효과를 갖는다.

그리고, 상기 연료공급관(40)과 연결부재(120) 사이에는 밀폐링(150)이 다수개 설치되며, 상기 밀폐링(150)을 통해 상기 연료공급관(40)의 유로를 통해 공급되 는 유체가 연료공급관(40) 및 연결부재(120)의 사이 틈새로 흘러나오는 것을 방지하게 된다.

상기와 같이 구성되는 자동차의 인젝터 연료누설 방지장치의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 자동차의 엔진 OFF시 액츄에이터(100)에 전원이 인가되면 상기 액츄에이터(100)의 회전부가 회전하게 되며, 상기 회전부의 회전에 의해 연결부재(120) 및 차단밸브(110)가 회전하게 되고, 이에 따라 연료 유로(41)와 차단밸브(110)의 관통공(111)이 직교됨으로써 연료 유로(41)을 차단하게 되어 연료의 누설을 방지하게 된다.

이후, 자동차의 시동 ON시 액츄에이터(100)에 전원이 차단되면 상기 액츄에이터(100)의 회전부가 반대방향으로 회전하게 되며, 상기 회전부의 반대방향 회전에 의해 연결부재(120) 및 차단밸브(110)가 반대방향으로 회전하게 되고, 이에 따라 연료 유로(41)와 차단밸브(110)의 관통공(111)이 동일 선상에 다시 위치하게 됨으로써 연료 유로(41)를 다시 개방하여 연료를 공급하게 된다.

도 4는 본 발명인 자동차의 인젝터 연료누설 방지장치의 다른 실시예를 나타낸 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 차단밸브(110)가 설치되어 있는 다수개의 연료공급관(40)을 링크수단(160)을 통해 하나의 액츄에이터(100)로 개방 및 차단시키기 위한 것으로, 상기 차단밸브(110)는 상기 연료공급관(40)의 연료 유로(41)에 회동가능 설치되어 연료 유로(41)를 개폐하게 되며, 상기 액츄에이터(100)는 케이스(20)에 설치되고, 링크수단(160)을 통해 다수개의 차단밸브(110)와 연동되게 연결되어 전술한 실시예와 같이 다수개의 연료공급관(40)의 연료 유로(41)를 개방 및 차단시키게 된다.

상기 링크수단(160)는 상기 액츄에이터(100)에 회전가능하게 고정되는 회전축(161)과, 상기 차단밸브(110)에 일측단이 힌지 고정되는 제1레버(162)와, 상기 회전축(161)에 회전되지 않도록 그의 일측단이 고정되는 제2레버(163)와, 일측단은 상기 제1레버(162)에 힌지 고정되고 타측단은 상기 제2레버(163)에 힌지 고정되는 링크(164)로 구성된다.

여기서, 상기 차단밸브(110)와 제1레버(162)는 연결부재(120')을 통해 연결되는 것이 바람직하다.

따라서, 자동차의 시동 OFF시 액츄에이터(100)에 전원이 인가되면 상기 액츄에이터(100)의 회전부에 의해 상기 링크수단(160)의 회전축(161)이 회전하게 되며, 연속해서 상기 회전축(161)에 고정되어 있는 제2레버(163)가 회전하게 된다. 연속해서 상기 제2레버(163)에 의해 링크(164) 및 제1레버(162)가 회전하게 되면서 상기 제1레버(162)의 회전에 따라 연결부재(120') 및 차단밸브(110)가 회전되어 연료 유로(41)와 차단밸브(110)의 관통공(111)이 직교됨으로써 연료의 흐름을 차단하게 된다.

이후, 자동차의 엔진 ON시 상기 액츄에이터(100)에 전원이 차단되면 상기 액츄에이터(100)의 회전부가 반대방향으로 회전하게 되며, 이를 통해 상기 링크수단(160)의 제2레버(163), 링크(164), 제1레버(162)가 반대방향으로 회전하면서 상기 차단밸브(110)를 반대방향으로 회전시켜 연료공급관(40)의 연료 유로(41)를 개방시키게 된다.

이와 같이 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.

상기와 같이 본 발명은 인젝터와 연결되는 연료공급관의 유로에 차단밸브를 갖는 액츄에이터를 설치함으로써 자동차에서 엔진을 OFF 시키면 상기 액츄에이터에 의해 차단밸브가 회전하여 연료공급관의 유로를 차단하게 되어 연료가 엔진의 매니홀드로 누설되는 것을 방지하는 효과가 있으며, 더불어 배기가스 저감, 시동 지연 및 시동불능을 해결할 수 있는 효과가 있다.

또한, 엔진의 매니홀드에 설치되는 다수개의 인젝터에 차단밸브를 설치하고 상기 다수개의 차단밸브를 링크수단을 통해 하나의 액츄에이터와 연동되게 연결함으로써, 하나의 액츄에어터를 통해 다수개의 인젝터를 개폐시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

인젝터와, 상기 인젝터가 수납되는 케이스와, 상기 케이스를 엔진의 매니홀드에 체결할 수 있도록 하는 어댑터와, 상기 인젝터를 통해 공급되는 연료를 연료실에 분사하는 연료공급관으로 구성되는 자동차의 엔진에 있어서,

상기 연료공급관의 일지점에 연료공급관의 연료 유로를 개방 및 차단하는 차단밸브를 갖는 액츄에이터가 설치되며,

상기 차단밸브는 연료공급관의 유로 내에 설치되는 지지부재의 내부에 회전가능하게 설치되며, 상기 지지부재는 연료공급관의 하부에 설치되는 연료 토출구를 갖는 아이싱팁에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 자동차의 인젝터 연료누설 방지장치.
제 1 항에 있어서,

상기 차단밸브는 상기 연료공급관의 연료 유로에 회동가능하게 설치되어 련료통로의 저항없이 연료 유로를 개폐하게 되며,

상기 액츄에이터는 연결부재를 통해 상기 차단밸브와 연동되게 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차의 인젝터 연료누설 방지장치.
제 1 항에 있어서,

상기 차단밸브는 상기 연료공급관의 연료 유로에 회동가능 설치되어 연료 유로를 개폐하게 되며,

상기 액츄에이터는 링크수단을 통해 다수개의 차단밸브와 연동되게 연결되어 다수개의 연료공급관을 개방 및 차단시키도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차의 인젝터 연료누설 방지장치.
제 3 항에 있어서,

상기 링크수단은 상기 액츄에이터에 회전가능하게 고정되는 회전축과, 상기 차단밸브에 일측단이 힌지 고정되는 제1레버와, 상기 회전축에 일측단이 고정되는 제2레버와, 일측단은 상기 제1레버에 힌지 고정되고 타측단은 상기 제2레버에 힌지 고정되는 링크로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 인젝터 연료누설 방지장치.
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