KR19980034269U - 순 텀블 유동형 직접분사식 가솔린 엔진 - Google Patents

Abstract

본 고안은 연료를 연소실내로 분사하는 인젝터의 설치각도를 변경하고, 피스톤에 형성된 보울의 위치를 변경하므로써, 종래의 기술에서 발생하는 연료분포영역의 이분화 현상을 제거하며, 그에 따라 엔진의 연료 연소효율을 향상시킬 수 있는, 순 텀블 유동형 직접 분사식 가솔린 엔진에 관한 것이다.

본 고안에서는 밸브기구가 설치된 실린더 헤드와, 연료의 연소에 의하여 발생되는 압력에 의하여 왕복운동을 하는 피스톤과, 상기 피스톤이 이동하게 되는 실린더 블록과, 상기 실린더 헤드와 피스톤과의 사이에 형성된 연소실에 연료를 분사하기 위한 인젝터를 포함하여 구성되며, 상기 인젝터의 설치각도는 수평에 대하여 25°이고, 상기 피스톤의 상부면에 형성된 보울은 피스톤의 중앙에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 순 텀블 유동형 직접 분사식 가솔린 엔진이 제공된다.

Description

순 텀블 유동형 직접분사식 가솔린 엔진

본 고안은 순 텀블(tumble) 유동형 직접분사식 가솔린 엔진에 관한 것으로, 구체적으로는 연료 인젝터의 설치각과 피스톤 보울의 위치를 변경하므로써 연료의 연소특성을 향상시킨 순 텀블 유동형 직접분사식 가솔린 엔진에 관한 것이다.

종래의 텀블 유동형 직접 분사식 가솔린 엔진의 경우 연료를 실린더의 연소실내로 직접 분사하기 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진의 실린더 헤드(101)에 인젝터(injector : 103)를 구비하고 있다. 도 1에서 도면부호 105는 점화플러그가 설치되는 엔진 실린더 헤드(101)의 최상점을 나타내며, 도면부호 102는 동력행정에서 연소실(106)에서 발생하는 고온 고압의 가스로부터의 압력을 받아 커넥팅로드를 통하여 크랭크 샤프트로 전달하는 피스톤이다.

인젝터(103)는 연료공급장치로부터 공급되는 가솔린을 실린더 헤드(101)의 연소실(106)에 분사하게 된다. 인젝터(103)는 수평성분에 대하여 약 30°의 연료분사각을 갖는다. 피스톤(104)은 상부면에 오목한 형상의 보울(bowl)이 형성되어 있어 실린더 헤드와 함께 연료가 발화 연소되는 연소실(106)을 형성한다.

이러한 종래의 순 텀블 유동형 직접 분사식 가솔린 엔진에 있어서, 엔진의 압축행정에서 피스톤이 상승하여 압축이 진행되는 동안, 인젝터(103)에서 분사된 연료가 분포되는 영역이 피스톤 크레스트(piston crest)를 경계로 하여 두 개의 영역으로 구분되는 현상이 나타난다. 이러한 연료분포영역의 이분현상은 결국 연료의 연소효율을 떨어뜨리게 되고, 엔진의 연료 연소안정성을 해치게 된다.

본 고안자의 연구결과 이러한 연료분포영역의 이분형상은 연료를 분사하는 인젝터의 분사각도와 피스톤에 형성된 보울의 위치에 기인한 것으로 밝혀졌다.

본 고안은, 이러한 점에 착안하여 도출된 것으로서, 연료를 연소실내로 분사하는 인젝터의 설치각도를 달리하고, 피스톤에 형성된 보울의 위치를 변경하므로써, 종래의 기술에서 발생하는 연료분포영역의 이분화 현상을 제거하며, 그에 따라 엔진의 연료 연소효율을 향상시킬 수 있는, 순 텀블 유동형 직접 분사식 가솔린 엔진을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에서는, 밸브기구가 설치된 실린더 헤드와, 연료의 연소에 의하여 발생되는 압력에 의하여 왕복운동을 하는 피스톤과, 상기 피스톤이 이동하게 되는 실린더 블록과, 상기 실린더 헤드와 피스톤과의 사이에 형성되 연소실에 연료를 분사하기 위한 인젝터를 포함하여 구성되는 순 텀블 유동형 직접 분사식 가솔린 엔진에 있어서, 상기 인젝터의 설치각도는 수평에 대하여 25°이며, 상기 피스톤의 상부면에 형성된 보울은 피스톤의 중앙에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 순 텀블 유동형 직접 분사식 가솔린 엔진이 제공된다.

도 1은 종래의 가솔린 엔진 실린더의 구성도이고,

도 2는 본 고안에 의한 순 텀블 유동형 직접분사식 가솔린 엔진의 구성도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 실린더 헤드2 : 피스톤

3 : 인젝터4 : 보울

5 : 실린더 블록6 : 연소실

이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안의 구성 및 본 고안에 따른 일 실시예의 구성을 상세히 설명한다. 엔진은 기본적으로 밸브기구(도시되지 않음)가 설치된 실린더 헤드(1)와, 연료의 연소에 의하여 발생되는 압력에 의하여 왕복운동을 하는 피스톤(2)과, 상기 피스톤(2)이 이동하게 되는 실린더 블록(5)과, 상기 실린더 헤드(1)와 피스톤(3)과의 사이에 형성되 연소실(6)에 연료를 분사하기 위한 인젝터(3)를 포함하여 구성된다.

압축행정에서 인젝터(3)로부터 연료가 분사되면 점화플러그(도시되지 않음)에 의하여 연료가 점화, 연소되고 그 압력으로 피스톤(2)이 실린더 블록(5)내를 왕복운동하여 동력을 발생시키게 된다.

본 고안에서는 엔진의 실린더 헤드(1)에 설치되는 인젝터(3)의 설치각도를 25°로 한다. 앞서 설명한 바와 같이, 인젝터(3)에서 분사되는 연료분포영역이 이분되는 형상은 인젝터(3)에서 분사되는 연료의 분사각도와 관련이 있으므로, 본 고안에서는 분사된 연료의 분포영역이 이분화되는 것을 방지하기 위하여 인젝터(3)의 설치각도를 25°로 한 것이다.

또한 분사된 연료분포의 이분화 현상은 피스톤(2) 상면에 형성된 오목한 보울의 위치에도 밀접한 관련이 있으므로, 본 고안에서는 피스톤(2) 상면의 보울(4)의 위치를 이동하여 보울(4)이 피스톤(2)의 중앙에 위치하도록 형성한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에서는 연소실에 연료를 분사하는 인젝터의 설치각도를 25°로 함과 동시에 피스톤의 상면에 형성된 보울을 중앙으로 위치시키므로써 종래의 구성에서 발생하는 연료분포영역의 이분화현상을 방지할 수 있으며, 그에 따라 연료의 연소특성을 개선할 수 있으며 엔진의 출력도 향상된다.

본 고안은 실용신안등록청구의 범위에 기재되어 있는 바와 같이 순 텀블 유동형 직접분사식 가솔린 엔진 및 그 일실시예에 관해서만 설명하였으나, 이에 한정되지 아니하며 당업자라면 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 응용과 변형이 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 밸브기구가 설치된 실린더 헤드와, 연료의 연소에 의하여 발생되는 압력에 의하여 왕복운동을 하는 피스톤과, 상기 피스톤이 이동하게 되는 실린더 블록과, 상기 실린더 헤드와 피스톤과의 사이에 형성된 연소실에 연료를 분사하기 위한 인젝터를 포함하여 구성되는 순 텀블 유동형 직접 분사식 가솔린 엔진에 있어서, 상기 인젝터의 설치각도는 수평에 대하여 25°이고, 상기 피스톤의 상부면에 형성된 보울은 피스톤의 중앙에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 순 텀블 유동형 직접 분사식 가솔린 엔진.