KR19980034488U

KR19980034488U - 디젤 엔진의 연소실 형상

Info

Publication number: KR19980034488U
Application number: KR2019960047434U
Authority: KR
Inventors: 유병곤
Original assignee: 박병재; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1996-12-10
Filing date: 1996-12-10
Publication date: 1998-09-15

Abstract

본 고안은 피스톤의 상면이 오목하게 형성되어 공기와 연료가 혼합되는 디젤 엔진의 연소실 형상에 관한 것으로서, 특히 피스톤에 형성된 오목 연소실의 돌출부에 오목홈을 형성함으로써 연료 분사시 오목홈에 반사되는 와류를 형성시켜 연료와 공기의 혼합이 용이토록 한 디젤 엔진의 연소실 형상에 관한 것이다.

상기 본 고안은 분사 노즐(60)에서 연료가 분사되는 곳으로서 피스톤(50)의 상면이 오목하게 파인 오목 연소실(52)과, 상기 오목 연소실(52)의 중앙 부분에 상기 분사 노즐(60) 방향으로 돌출부(54)가 형성된 디젤 엔진의 연소실 형상에 있어서, 상기 돌출부(54)는 연료 분사시 와류 형성이 용이토록 그 상측 부분이 오목하게 파인 오목홈(56)이 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

디젤 엔진의 연소실 형상

일반적으로 자동차용 디젤 엔진은 실린더 안에 공기만을 흡입, 압축하여 공기의 온도가 높아졌을 때, 연료를 안개모양의 입자로 고압 분사하여 이 분사 연료가 공기의 압축열에 의해 자기착화, 연소하게 된다. 이때 발생한 가스의 압력에 의해 동력을 얻는다. 여기서, 상기 분사 펌프에서 압송되는 고압 연료는 최종적으로 상기 분사 노즐에서 무화되어 연소실 안에 분사된다.

따라서, 상기 디젤 엔진은 분사 노즐에서 분사된 연료가 공기와 혼합하여 착화 온도에 도달한 다음에 연소가 시작되므로 이 연소실은 분사된 연료와 공기를 잘 혼합시키는 구조라야 한다.

그 방법으로 연소실의 모양을 특수하게 만들어 압축이 끝날 때 강한 와류를 일으키게 하거나, 착화 초기에 생기는 높은 압력을 이용해서 혼합하게 하는 방법 등이 있다. 연소실 형식에 따라 연소실이 하나인 단실식과 주연소실과 부연소실로 나누어진 복실식으로 나눌 수 있다.

상기 단실식은 직접 분사식으로서 실린더 헤드의 연소실은 평면이고 피스톤 헤드 부분에 특수한 모양으로 오목하게 파진 곳에 연소실이 마련되어 있고, 이 오목한 곳 중심부에서 분사 노즐을 사용하여 연료의 분류가 방사상으로 분사된다.

상기한 종래의 디젤 엔진의 연소실은 도 1에 도시된 바와 같이 피스톤(10)의 상면이 일정 깊이 만큼 오목하게 파인 오목 연소실(12)이 형성되고, 상기 오목 연소실(12)의 중심에서 상향 돌출된 돌출부(14)가 형성되어 있다.

여기서, 상기 피스톤의 중앙에 형성된 돌출부(14)는 실린더 헤드(1)에 고정된 분사 노즐(2)에서 연료가 방사형으로 분사되면, 압축 공기와 연료가 잘 혼합되도록 와류를 형성시키는 역할을 하게 된다.

즉, 상기 분사 노즐(2)에서 오목 연소실(12)에 연료가 분사되면 상기 피스톤(10) 상부의 돌출부(14)를 중심으로 방사형으로 퍼지면서 와류를 형성하게 된다. 이때, 연소실의 압축 공기와 연료가 혼합되면서 착화 연소되게 된다.

그러나, 상기와 같이 형성되는 종래의 디젤 엔진의 연소실 형상은 상기 분사 노즐(2)에서 피스톤(10)의 오목 연소실(12)에 연료가 분사될 때 중앙의 돌출부(14)에 의해 어느 정도의 와류는 형성시키지만 완전 연소를 위한 충분한 와류를 형성시키지 못하는 문제점이 있다.

즉, 상기 분사 노즐(2)에서 분사된 연료가 돌출부(14)의 둘레로만 방사형으로 퍼지기 때문에 더욱 복잡한 와류를 형성시키지 못하고, 이로 인하여 공기와 연료가 충분히 혼합되지 못하여 연소 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 중앙 돌출부에 오목홈을 형성하여 연료 분사시 오목홈에 반사되는 접시형의 와류를 형성시킴으로써 연료와 공기의 혼합이 용이토록 하여 연소 효율이 향상되도록 한 디젤 엔진의 연소실 형상을 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 디젤 엔진의 연소실 형상을 도시한 단면도,

도 2는 본 고안에 따른 디젤 엔진의 연소실 형상을 도시한 단면도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

50 : 피스톤 52 : 오목 연소실

54 : 돌출부 56 : 오목홈

60 : 분사 노즐

상기한 과제를 실현하기 위한 본 고안의 디젤 엔진의 연소실 형상은, 분사 노즐에서 연료가 분사되는 곳으로서 피스톤의 상면이 오목하게 파인 오목 연소실과, 상기 오목 연소실의 중앙 부분에 상기 분사 노즐 방향으로 돌출부가 형성된 디젤 엔진의 연소실 형상에 있어서, 상기 돌출부는 연료 분사시 와류 형성이 용이토록 그 상측 부분이 오목하게 파인 오목홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 의한 디젤 엔진의 연소실 형상은 도 2에 도시된 바와 같이 분사 노즐(60)에서 연료가 분사되는 피스톤(50)의 상면이 오목하게 파인 오목 연소실(52)과, 상기 오목 연소실(52)의 중앙 부분에 상기 분사 노즐(60) 방향으로 돌출된 돌출부(54)와, 상기 돌출부(54)에는 연료 분사시 와류 형성이 용이토록 그 상단 부분이 오목하게 파인 오목홈(56)이 형성되어 있다.

즉, 상기 오목 연소실(52)은 상기 분사 노즐(60)에서 연료가 분사되면 돌출부를 중심으로 방사형으로 퍼짐과 동시에 상기 오목홈(56)에서도 접시 모양으로 연료가 무화되어 연료와 공기의 혼합이 용이토록 형성되어 있다.

상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 디젤 엔진의 연소실 형상의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 피스톤(50)이 상승되면서 흡입된 공기를 압축하게 되면 분사 노즐(60)에서 피스톤(60) 상부의 오목 연소실(52)로 연료가 분사되게 된다. 즉, 상기 분사 노즐(60)에서 분사된 연료는 방사형으로 무화되면서 상기 오목 연소실(52) 내로 분사되게 된다.

이와 같이 상기 오목 연소실(52) 내에 연료가 분사되면, 상기 분사 노즐(60)에서 방사형으로 분사되는 연료는 상기 돌출부(54)를 중심으로 오목 연소실(52) 내부로 퍼지면서 와류를 형성시키고, 상기 돌출부(54)의 오목홈(56) 방향으로 분사되는 연료는 상기 오목홈(56)에 반사되면서 접시 모양의 와류를 형성하면서 연료와 공기가 혼합되게 된다.

즉, 상기 분사 노즐(60)에서 상기 오목 연소실(52) 내로 연료가 분사될 때 크게 방사형의 와류와 접시형의 와류가 생성되면서 공기와 연료를 혼합시켜 착화 연소되게 된다.

상기와 같이 구성되고 작용하는 본 고안에 의한 디젤 엔진의 연소실 형상은 피스톤(50) 상부에 형성된 오목 연소실의 돌출부(54)에 오목홈(56)이 형성되어 연료 분사시 보다 복잡한 와류를 형성시키기 때문에 연소실 내의 공기와 연료의 혼합이 용이하여 연소 효율이 상승되는 이점이 있다.

Claims

분사 노즐에서 연료가 분사되는 곳으로서 피스톤의 상면이 오목하게 파인 오목 연소실과, 상기 오목 연소실의 중앙 부분에 상기 분사 노즐 방향으로 돌출부가 형성된 디젤 엔진의 연소실 형상에 있어서,

상기 돌출부는 연료 분사시 와류 형성이 용이토록 그 상측 부분이 오목하게 파인 오목홈이 형성된 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 연소실 형상.