KR19980030622A - Fuel injection device for compressed natural gas engine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 압축천연가스엔진용 연료분사장치에 관한 것으로서, 특히 봄베(3)로 부터 압축된 천연가스를 공급받아 연소실(1)로 분사시키는 인젝터가 설치된 압축천연가스엔진의 연료분사장치에 있어서, 상기 봄베(3)의 천연가스를 일정한 압력으로 배출시키는 레귤레이터(2c)와; 이 레귤레이터(2c)와 연결하여 천연가스를 일정한 압력으로 유지시키는 어큐뮬레이터(2b)와; 이 어큐뮬레이터(2b)와 연결하여 적정량의 연료를 인젝터에 공급하는 연료분배기(2a)과; 이 연료분배기(2a)과 연결되어 연소실(1) 내부로 천연가스를 분사시키도록 연소실(1) 내부로 돌출 설치한 천연가스인젝터(2)와; 에어클리너(4b)와 연결된 콤프레서(4a)와 연결 설치되어 연소실(1) 내부로 외부공기를 압축 분사시키도록 연소실(1) 내부로 돌출 설치한 공기인젝터(4); 로 구비하여 연소실 내부의 천연가스와 외부 공기가 언제나 적정한 비율로 혼합될 수 있도록 하므로 천연가스의 완전한 연소와 인테이크포트와 인테이크매니폴드에 구비하지 않음으로 엔진의 구조를 간편화시켜 생산비용을 절감시킬 수 있는 매우 유용한 효과가 있는 것이다.The present invention relates to a fuel injection device for a compressed natural gas engine, and more particularly, in a fuel injection device for a compressed natural gas engine provided with an injector for receiving a compressed natural gas from a bomb (3) and injecting the combustion chamber (1), A regulator 2c for discharging the natural gas of the bomb 3 at a constant pressure; An accumulator 2b connected to the regulator 2c to maintain natural gas at a constant pressure; A fuel distributor 2a connected to the accumulator 2b to supply an appropriate amount of fuel to the injector; A natural gas injector 2 which is connected to the fuel distributor 2a and protrudes into the combustion chamber 1 so as to inject the natural gas into the combustion chamber 1; An air injector 4 which is connected to the compressor 4a connected to the air cleaner 4b and protrudes into the combustion chamber 1 to compress and blow external air into the combustion chamber 1; Since the natural gas and the outside air inside the combustion chamber can be always mixed in an appropriate ratio, it is possible to reduce the production cost by simplifying the structure of the engine by not completely equipping the natural gas and not having the intake port and the intake manifold. That is a very useful effect.
Description
본 발명은 압축천연가스엔진에 관한 것으로서, 특히 연소실 내부로 천연가스인젝터와 공기인젝터를 인테이크포트와 인테이크매니폴드없이 연소실 내부로 각각 직접 설치하여 연소실 내에서 천연가스와 외부공기가 언제나 적정한 비율로 혼합될 수 있도록 하므로 연료의 완전한 연소와 엔진의 구조를 간편화시킨 액화천연가스엔진의 연료분사장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a compressed natural gas engine. In particular, a natural gas injector and an air injector are installed directly into a combustion chamber without an intake port and an intake manifold, respectively, so that natural gas and external air are always mixed in an appropriate ratio. Therefore, the present invention relates to a fuel injection device of a liquefied natural gas engine, which simplifies the combustion of fuel and the structure of an engine.
일반적으로 압축천연가스엔진(Compressed Natural Gas Engine)은 주된성분이 메탄천연가스를 봄베(Bombe;내압탱크)에 압축 저장하여 연료로 사용하는 엔진으로, 통상의 가솔린 엔진에 비해 탄산가스의 배출량이 적어 이미 여러나라에서 실용화시키기 위해 활발히 연구중에 있다.In general, the compressed natural gas engine is a main component that compresses and stores methane natural gas in a bombe as a fuel, and emits less carbon dioxide gas than a conventional gasoline engine. It is already actively researched for practical use in many countries.
즉, 이와 같은 압축천연가스엔진은 봄베에 저장된 고압의 천연가스를 인테이크매니폴드에 설치된 인젝터를 통해 분사시켜 인테이크포트에서 외부공기와 혼합되면서 연소실 내부로 유입되어 연소실을 피스톤에 의해 연소행정이 이루어지게 된다.In other words, the compressed natural gas engine injects the high pressure natural gas stored in the bomb through the injector installed in the intake manifold, mixes with the outside air at the intake port, flows into the combustion chamber, and the combustion chamber is driven by the piston. do.
이러한 압축천연가스엔진용 연료분사장치는 도 3에서 보는 바와 같이 인테이크매니폴드(IV)의 상측에 봄베(3)로 부터 압축된 천연가스를 일정한 압력으로 낮추는 레귤레이터(2c)와 연료분배기(2a)를 통해 공급받아 연소실(1)로 분사시키는 인젝터(IJ)가 설치되고, 이 인젝터(IJ)가 설치된 인테이크매니폴드(IV)의 일측부에는 인테이크포트(IP)가 설치되어 인젝터(IJ)에 의해 분사되는 연료와 외부의 공기가 혼합되면서 연소실(1) 내부로 유입되게 된다.As shown in FIG. 3, the fuel injection device for the compressed natural gas engine is a regulator 2c and a fuel distributor 2a that lower the natural gas compressed from the cylinder 3 to a constant pressure on the upper side of the intake manifold IV. The injector IJ, which is supplied through the gas and injected into the combustion chamber 1, is installed, and an intake port IP is installed at one side of the intake manifold IV in which the injector IJ is installed. As the injected fuel and the outside air are mixed, the fuel is introduced into the combustion chamber 1.
그러나, 상기 압축천연가스엔진의 연료분사장치는 인젝터(IJ)를 통해 압축된 기체상태의 연료(메탄)가 연소실(1)에 유입되는 순간 이 천연가스는 압력이 낮은 인테이크포트(IP)와 연소실(1)에서 부피가 팽창하므로 외부 공기가 차지해야할 연소실(1) 내부의 영역을 천연가스가 점유하게 되어, 이로 인해 적정한 외부공기의 적정한 양의 유입이 불가능하므로 외부 공기의 원활한 유입을 위해 고압으로 천연가스를 분사시켜 외부의 공기가 연소실(1) 내부로 원활하게 유입되도록 해야만 했었다.However, the fuel injection device of the compressed natural gas engine is an intake port (IP) having a low pressure and a combustion chamber at the moment when the compressed gaseous fuel (methane) flows into the combustion chamber 1 through the injector IJ. As the volume expands in (1), the natural gas occupies the area inside the combustion chamber (1), which should be occupied by the outside air, which makes it impossible to introduce an appropriate amount of external air. It was necessary to inject the natural gas to allow the outside air to flow smoothly into the combustion chamber (1).
따라서, 이와 같은 압축천연가스엔진의 연료분사장치는 외부공기의 적정량이 연료실 내부의 영역을 차지할 수 있도록 인테이크매니폴드(IV)에 설치된 인젝터(IJ)에서 천연가스를 고압으로 분사시켜야만 하므로 이로 인해 연료분사장치의 구조가 복잡해지고 생산비용을 가중시키는 문제점이 발생되었다.Therefore, the fuel injection device of the compressed natural gas engine has to inject natural gas at a high pressure from the injector (IJ) installed in the intake manifold (IV) so that an appropriate amount of external air can occupy the area inside the fuel chamber. There is a problem that the structure of the fuel injection device becomes complicated and increases the production cost.
이에 본 발명에서는 고압의 천연가스와 외부공기를 연소실 내부로 각각 직접분사시켜 연소실 내부의 연료와 외부 공기가 언제나 적정한 비율로 혼합될 수 있도록 하므로 연료분사장치의 구조를 간편화하여 생산비용을 절감시킬 수 있도록 한 것을 목적으로 한다.In the present invention, direct injection of high-pressure natural gas and external air into the combustion chamber, respectively, so that fuel and external air in the combustion chamber can always be mixed at an appropriate ratio, thereby simplifying the structure of the fuel injection device, thereby reducing production costs. The purpose is to make it.
도 1은 본 발명의 구조를 나타낸 개략도.1 is a schematic view showing the structure of the present invention.
도 2는 본 발명의 작용상태도.2 is a functional state diagram of the present invention.
도 3은 종래의 연료분사장치를 나타낸 개략도.3 is a schematic view showing a conventional fuel injection value.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1 ; 연소실 2 ; 천연가스인젝터One ; Combustion chamber 2; Natural gas injectors
2a; 연료분배기 2b; 어큐뮬레이터2a; Fuel distributor 2b; Accumulator
2c; 레귤레이터 3 ; 봄베2c; Regulator 3; bomb
4 ; 공기인젝터 4a; 콤프레서4 ; Air injector 4a; Compressor
4b; 에어클리너 IP; 인테이크포트4b; Air cleaner IP; Intake pot
IV; 인테이크매니폴드 EV ; 배기매니폴드IV; Intake manifold EV; Exhaust manifold
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 압축천연가스용 연료분사장치는 봄베(3)로 부터 압축된 천연가스를 공급받아 연소실(1)로 분사시키는 인젝터가 설치된 압축천연가스엔진의 연료분사장치에 있어서, 상기 봄베(3)의 천연가스를 일정한 압력으로 배출시키는 레귤레이터(2c)와; 이 레귤레이터(2c)와 연결하여 천연가스를 일정한 압력으로 유지시키는 어큐뮬레이터(2b)와; 이 어큐뮬레이터(2b)와 연결하여 적정량의 연료를 인젝터에 공급하는 연료분배기(2a)과; 이 연료분배기(2a)과 연결되어 연소실(1) 내부로 천연가스를 분사시키도록 연소실(1) 내부로 돌출 설치한 천연가스인젝터(2)와; 에어클리너(4b)와 연결된 콤프레서(4a)와 연결 설치되어 연소실(1) 내부로 외부공기를 압축 분사시키도록 연소실(1) 내부로 돌출 설치한 공기인젝터(4); 로 구비한 것을 특징으로 한다.The fuel injection device for compressed natural gas of the present invention for achieving the above object is a fuel injection device of a compressed natural gas engine provided with an injector for receiving the compressed natural gas from the cylinder 3 and injecting it into the combustion chamber 1. A regulator (2c) for discharging the natural gas of the bomb (3) at a constant pressure; An accumulator 2b connected to the regulator 2c to maintain natural gas at a constant pressure; A fuel distributor 2a connected to the accumulator 2b to supply an appropriate amount of fuel to the injector; A natural gas injector 2 which is connected to the fuel distributor 2a and protrudes into the combustion chamber 1 so as to inject the natural gas into the combustion chamber 1; An air injector 4 which is connected to the compressor 4a connected to the air cleaner 4b and protrudes into the combustion chamber 1 to compress and blow external air into the combustion chamber 1; Characterized in that provided.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 통해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 구조를 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 발명의 작용상태도이다.1 is a schematic view showing the structure of the present invention, Figure 2 is a functional state diagram of the present invention.
도시된 바와 같이 레귤레이터(2c)는 봄베(3)와 연결 설치하여 이 봄베(3)에 저장된 천연가스를 일정한 압력으로 어큐뮬레이터(2b)에 공급시키게 된다.As shown in the drawing, the regulator 2c is connected to the cylinder 3 to supply the accumulator 2b with natural gas stored in the cylinder 3 at a constant pressure.
이 어큐뮬레이터(2b)는 상기 레귤레이터(2c)로 부터 일정한 압력의 천연가스를 공급받아 연료분배기(2a)로 공급시키게 되며, 이 연료분배기(2a)는 통상의 ECU와 연결되어 최적의 천연가스를 천연가스인젝터(2)에 공급시키게 된다.The accumulator 2b receives the natural gas of a constant pressure from the regulator 2c and supplies it to the fuel distributor 2a. The fuel distributor 2a is connected to a conventional ECU to provide optimal natural gas. It is supplied to the gas injector 2.
이 어큐뮬레이터(2b)와 연결 설치하는 연료분배기(2a)는 천연가스인젝터(2)로 적정량의 천연가스가 유입되도록 제어하게 된다.The fuel distributor 2a connected to the accumulator 2b controls the natural gas injector 2 so that an appropriate amount of natural gas flows in.
이 연료분배기(2a)과 연결 설치되는 천연가스인젝터(2)는 연소실(1) 내부로 돌출토록 설치하여 봄베(3)로 부터 공급되는 천연가스를 연소실(1) 내부로 직접 분사시키게 된다.The natural gas injector 2 connected to the fuel distributor 2a is installed to protrude into the combustion chamber 1 to directly inject the natural gas supplied from the cylinder 3 into the combustion chamber 1.
또한 공기인젝터(4)는 연소실(1) 내부로 돌출토록 설치되며, 에어클리너(4b)와 연결된 콤프레서(4a)와 연결 설치되어 외부의 공기를 일정한 압력으로 공급받아 별도의 인테이크포트(IP)나 인테이크매니폴드(IV)에 설치하지 않고 연소실(1) 내부로 직접 분사시킨다.In addition, the air injector 4 is installed to protrude into the combustion chamber 1, and is connected to the compressor 4a connected to the air cleaner 4b to receive external air at a constant pressure, so that a separate intake port (IP) or It is injected directly into the combustion chamber 1 without being installed in the intake manifold IV.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect of the present invention configured as described in detail as follows.
도 1에서와 같이 봄베(3)에 압축 저장된 천연가스가 레귤레이터(2c)와 어큐뮬레이터(2b) 및 연료분배기(2a)을 통해 천연가스인젝터(2)로 공급되면, 이 천연가스인젝터(2)를 통해 연소실(1) 내부로 압축된 천연가스를 분사시키게 되며, 이때 에어클리너(4b)를 통한 외부의 공기도 콤프레서(4a)에 의해 일정한 압력으로 공기인젝터(4)에 공급되므로 이 공기인젝터(4)를 통해 외부의 공기가 연소실(1) 내부로 직접 분사되어 연소실(1) 내에서 천연가스와 외부의 공기가 혼합되게 된다. 따라서, 이 천연가스인젝터(2)와 공기인젝터(4)는 각각 인테이크매니폴드(IV)나 인테이크포트(IP)에 설치하지 않고, 연소실(1) 내부로 직접 돌출 설치되어 있으므로 압축된 기체의 천연가스 분사로 인해 이 천연가스의 부피가 팽창되어도 외부 공기가 별도의 공기인젝터(4)를 통해 연소실(1) 내부로 적정량이 유입되므로 연소실(1)내의 한정된 체적에서 천연가스와 외부 공기가 적정한 비율로 혼합되어 통상의 피스톤에 의해 완전 연소가 이루어진 후, 도 2에서와 같이 배기매니폴드(EV)를 통해 외부로 연소되므로 인테이크매니폴드(IV)와 인테이크포트(IP)를 실린더에 구비하지 않게 된다.When the natural gas compressed and stored in the cylinder 3 is supplied to the natural gas injector 2 through the regulator 2c, the accumulator 2b, and the fuel distributor 2a as shown in FIG. 1, the natural gas injector 2 is supplied. Compressed natural gas is injected into the combustion chamber 1 through the air in this case, and the outside air through the air cleaner 4b is also supplied to the air injector 4 at a constant pressure by the compressor 4a. External air is directly injected into the combustion chamber 1 through) so that natural gas and external air are mixed in the combustion chamber 1. Therefore, the natural gas injector 2 and the air injector 4 are not provided in the intake manifold IV or the intake port IP, respectively, but protrude directly into the combustion chamber 1, so that the natural gas of the compressed gas is Even if the volume of this natural gas expands due to gas injection, an appropriate amount of external air flows into the combustion chamber 1 through a separate air injector 4, so that the ratio of natural gas and external air in a limited volume in the combustion chamber 1 is appropriate. After the combustion is completed by the normal piston, and burned out through the exhaust manifold EV as shown in FIG. 2, the intake manifold IV and the intake port IP are not provided in the cylinder. .
이상에서와 같이 본 발명은 고압의 천연가스와 외부공기를 분사하는 천연가스인젝터와 공기인젝터를 인테이크포트와 인테이크매니폴드에 설치하지 않고 연소실 내부로 각각 직접 분사토록 설치하여 연소실 내부의 천연가스와 외부 공기가 언제나 적정한 비율로 혼합될 수 있도록 하므로 천연가스의 완전한 연소와 인테이크포트와 인테이크매니폴드를 실린더에 구비하지 않음으로 엔진의 구조를 간편화시켜 생산비용을 절감시킬 수 있는 매우 유용한 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention does not install the natural gas injector and the air injector for injecting high pressure natural gas and external air into the intake port and the intake manifold, respectively, so that they are directly injected into the combustion chamber. Since the air is always mixed in an appropriate ratio, the complete combustion of natural gas and the intake port and intake manifold are not provided in the cylinder, thereby simplifying the structure of the engine and reducing the production cost.
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| KR1019960050088A KR19980030622A (en) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | Fuel injection device for compressed natural gas engine |
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| KR1019960050088A KR19980030622A (en) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | Fuel injection device for compressed natural gas engine |
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1996
- 1996-10-30 KR KR1019960050088A patent/KR19980030622A/en not_active Application Discontinuation
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