KR100827989B1

KR100827989B1 - 연료 공급 장치

Info

Publication number: KR100827989B1
Application number: KR1020070032960A
Authority: KR
Inventors: 임재규; 조진걸; 신용남; 이병주
Original assignee: (주)모토닉
Priority date: 2007-04-03
Filing date: 2007-04-03
Publication date: 2008-05-07

Abstract

본 발명은 연료 공급 장치에 관한 것으로, 봄베 내측에 설치되는 연료펌프, 상기 봄베와 엔진을 연결하는 연료라인, 상기 연료라인으로 이동한 연료를 엔진의 연소실로 분사하는 인젝터, 상기 인젝터와 연료라인을 연결하는 흡입 매니폴드, 및 상기 연료라인 상에 노즐관이 설치된 것을 특징으로 하므로, 종래에 비해 그 구조가 간단하여 조립 공정에 소요되는 시간이 단축되고, 제품의 원가가 절감이 가능하다.

엘피아이, 연료 공급 장치, 노즐관

Description

연료 공급 장치{Apparatus for Fuel Supply}

도 1은 종래 기술에 따른 연료 공급 장치의 구성을 나타낸 도면.

도 2는 본 발명에 따른 연료 공급 장치의 구성을 나타낸 도면.

도 3은 본 발명의 노즐관 내부를 나타낸 도면.

* 도면의 주요 구성에 대한 부호의 설명 *

1 : 봄베

2 : 연료펌프

3 : 연료라인

4 : 리턴라인

5 : 노즐관

10 : 입구부

11 : 출구부

12 : 압력센서

13 : 메뉴얼밸브

14 : 하우징

본 발명은 가스를 매체로 하여 액상 상태의 연료를 분사하는 LPG 액상 연료 분사(LPI 이하 엘피아이라고 한다.) 차량용 연료 공급장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 액상 연료 분사 시스템을 구성하는 부품의 수를 줄여 원가 절감이 가능하며, 종래의 기능을 갖춘 연료 공급 장치에 관한 것이다.

일반적으로 LPG(이하 엘피지라고 한다.)는 액화석유가스라고도 하며 가스를 매체로 하는 연료장치의 연료로 사용된다.

엘피지 엘피아이의 연료 공급장치는 연료탱크인 봄베 내에 연료펌프를 설치하고, 연료펌프에 의해 고압으로 송출되는 연료를 인젝터로 분사하여 엔진을 구동하는 방식이다.

이때, 연료 공급장치는 크게 드라이버, 연료펌프. 레귤레이터 흡입 매니폴드 유닛으로 구성되며, 상기 드라이버는 엘피아이 펌프내의 모터 구동을 위한 컨트롤러로 엔진 운전 조건에 따라 펌프를 5단으로 제어하는 역할을 한다.

봄베 내에 있는 연료펌프에 의해 고압으로 송출된 연료는 연료통로 내의 압력을 일정하게 유지시켜주는 레귤레이터를 지나게 된다.

상기 레귤레이터는 압력센서, 온도 센서 및 차단 밸브를 내장하고 있어 연료라인의 연료 공급 및 차단하는 역할을 한다.

또한, 인젝터, 흡입 매니폴드, 연료라인으로 구성된 흡입 매니폴드 유닛은 엘피지 전용 인젝터를 사용하여, 액상 상태의 연료를 엔진으로 공급한다.

이와 같은 엘피아이 엔진의 연료 공급 시스템에 대한 일례가 대한민국 공개특허공보 출원번호 2005-0080392호에 개시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술의 엘피아이 엔진의 연료 공급 시스템은 엘피지 연료가 저장된 봄베(50)와, 상기 봄베(50) 내부에 설치되어 상기 봄베(50) 내 엘피지 연료를 압송하는 연료 펌프(52)를 갖는다.

또한, 상기 연료 펌프(52)에서 압송된 엘피지 연료를 멀티 밸브를 통해 받아서 엘피아이 엔진(60)의 인젝터(62)로 안내하는 연료 공급 라인(56)과, 상기 LPI 엔진(60)의 인젝터(62)와 봄베(50) 사이에 설치되어 잉여된 LPG 연료가 상기 봄베(50)로 리턴되게 하는 연료 리턴 라인(58)을 갖고, 상기 엘피아이 엔진(60)의 운전 상태에 따라 상기 연료 펌프(52)를 제어하는 엘피아이 제어유닛(70)을 포함하여 구성된다.

연료 펌프(52)는 상기 봄베(50) 내 연료 여과기(미도시)와 바로 연결되어 상기 봄베(50) 내 엘피지 연료를 일차적으로 압송하는 1차 연료 펌프(51)와, 상기 1차 연료 펌프(51)와 연결되어 상기 1차 연료 펌프(51)에 의해 1차 압송된 엘피지 연료를 이차적으로 압송하는 2차 연료 펌프(53)로 구성된다.

여기서, 상기 제1,2차 연료 펌프(51)(53)는 연료 펌프 지그(82)에 의해 지지된다.

한편, 연료리턴 라인(58)에는 엘피지 연료의 압력을 감지하기 위한 압력 센서(92) 및 엘피지 연료의 압력을 일정 수준으로 유지하기 위한 압력조절기(94)가 설치된다.
여기서, 미설명부호 54는 멀티밸브이고, 64는 연소실이고, 66은 ECU이고, 68은 엘피아이 엔진(60)의 회전속도를 감지하는 RPM센서(68)이며, 69는 엘피아이 엔진(60)의 흡기량을 감지하는 에어 플로우 센서이다.

그러나 상기와 같은 종래기술의 엘피아이 엔진의 연료 공급 시스템은 시스템을 구성하고 있는 부품의 수가 많아 장치가 복잡하고 조립 공정에 소요되는 시간이 길었다.

또한, 시스템을 구성하는 고가의 부품으로 인해 원가가 상승 되는 단점이 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 연료공급 장치의 부품 수를 줄여 장치의 공정에 소요되는 시간을 줄이고 부품 수 절감을 통해 원가가 절감된 장치를 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 스로틀 장치는, 봄베 내측에 설치되는 연료펌프,

상기 봄베와 엔진을 연결하는 연료라인,

상기 연료라인으로 이동한 연료를 엔진의 연소실로 분사하는 인젝터,

상기 인젝터와 연료라인을 연결하는 흡입 매니폴드, 및

상기 연료라인 상에 노즐관이 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 노즐관은 노즐관의 외형을 갖는 하우징, 상기 하우징의 일측에 연결된 압력센서 및 하우징의 상측에는 메뉴얼 밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 메뉴얼 밸브는 노즐관의 전,후 압력을 일정하게 유지시키는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 양호한 실시예들을 상세히 설명하는데, 이하의 설명에 있어서는 도면 중 동일부분에 대해 동일 부호를 부여하고 그 반복 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 연료 공급 장치의 전체 모습과 흐름을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 노즐관의 단면을 통해 내부 모습을 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 연료 공급 장치는 연료를 저장하는 봄베(1)와, 연료가 봄베(1)로부터 엔진부의 연소실(7)로 이동할 수 있도록 하는 연료라인(3), 엔진부의 연소실(7)로 연료를 공급하는 흡기 매니폴드 유닛(6) 및 노즐관(5)으로 구성된다.

먼저, 봄베(1)는 가스 연료를 액상으로 저장하는 것으로 봄베(1)의 내측에는 연료를 공급할 수 있도록 연료펌프(2)가 설치되고, 상기 연료펌프(2)에는 연료가 이동하는 연료라인(3)이 연결된다.

도시하지는 않았지만 상기 연료라인(3)이 연결되는 봄베(1)의 상측에는 연료밸브가 설치되어 연료의 차단 및 공급이 가능하도록 한다.

그리고, 일 측이 봄베(1)에 연결된 연료라인(3)의 다른 쪽 끝에는 흡기 매니폴드 유닛(6)이 연결되여 엔진부의 연소실(7)로 연료가 분사되도록 한다.

또한, 흡기 매니폴드 유닛(6)에는 봄베(1)까지 연결되는 리턴라인(4)이 형성되어, 연소실(7)로 공급되지 못하고 남은 연료는 다시 봄베(1)로 이동할 수 있도록 한다.

한편, 연료라인(3) 상에는 레귤레이터의 기능을 갖는 노즐관(5)이 설치된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 노즐관(5)은 노즐관(5)의 외형을 이루는 하우징(14)이 형성되고, 상기 하우징(14)의 내측에 형성되어 관로상의 단면적을 조절하는 메뉴얼밸브(13)를 갖고, 하우징(14)의 상부 일측에는 압력센서(12)가 구비된다.

여기서, 상기 하우징(14)의 하측에 형성된 입구부(10)로 연료가 삽입되고, 압력센서(12)의 맞은편에 형성된 출구부(11)로 연료가 배출된다.

이때, 입구부(10)를 통하는 연료와 출구부(11)를 통한 연료는 압력강하를 형성하여 노즐관(5)의 전,후 압력이 항상 일정하도록 한다.

상기와 같이 구성된 연료 공급 장치의 동작상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 봄베(1) 내에 있는 연료는 연료펌프(2)에 의해 고압으로 송출되고, 송출된 연료는 노즐관(5)을 통과하게 되며, 이로 인해 연료는 정압을 유지하게 된다.

구체적으로, 연료펌프(2)를 최대 출력으로 구동시켜 연료가 일정한 토출 유랑 및 토출 압력을 갖도록 생성하여 노즐관(5)의 입구부(10)로 삽입한다.

그리고, 상기 노즐관(5)으로 삽입된 연료는 압력 강하가 이루어지는데 이때, 메뉴얼밸브(13)를 통해 하우징(14)의 관로상 단면적을 조절하여 연료의 압력 강하(P_in-P_out=5bar)가 이루어지도록 한다. 이에 따라, 연료 라인의 압력은 △P=5bar로 일정하게 유지된다.

그 후, 노즐관(5)을 통과한 연료는 연료라인(3)을 따라 흡기 매니폴드 유닛(6)으로 이동하여 인젝터를 통해 엔진부의 연소실(7)로 분사된다.

이때, 엔진부의 연소실(7)로 분사되지 못한 연료는 리턴라인(4)를 통해 다시 봄베(1)로 이동하여 재활용할 수 있도록 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 연료 공급 장치에 의하면, 레귤레이터와 드라이버가 없으므로 그 구조가 간단하여 조립 공정에 소요되는 시간이 단축된다.

또한, 본 발명에 따르면, 부품 수의 절감으로 인해 제품의 원가가 절감이 가능하다.

Claims

봄베 내측에 설치되는 연료펌프,

상기 봄베와 엔진을 연결하는 연료라인,

상기 연료라인으로 이동한 연료를 엔진의 연소실로 분사하는 인젝터,

상기 인젝터와 연료라인을 연결하는 흡입 매니폴드, 및

상기 연료라인 상에 노즐관이 설치된 것을 특징으로 하는 연료 공급 장치.
제1항에 있어서,

상기 노즐관은 노즐관의 외형을 갖는 하우징, 상기 하우징의 일측에 연결된 압력센서 및 하우징의 상측에는 메뉴얼 밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 연료 공급 장치.
제2항에 있어서,

상기 메뉴얼 밸브는 노즐관의 전,후 압력을 일정하게 유지시키는 것을 특징으로 하는 연료 공급 장치.