KR19980036456U - 차량의 직접분사헤드구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 흡기포트를 대략 수직방향으로 형성하고 연료의 분사각도가 밸브의 직경과 일치될 수 있을 정도로 연료인젝터를 실린더헤드의 벽면을 굴삭하여 장착하도록 한 차량의 직접분사헤드구조에 관한 것이다.

실린더헤드(10)의 형상과 구조에 영향을 주지 않는 범위내에서 대략 수직방향으로 형성되는 흡기포트(12)와, 연소실(11)내로 직접 분사되게 연료의 분사각도가 밸브(20)의 직경과 일치될 수 있을 정도로 실린더헤드(10)의 벽면을 굴삭하여 연소실(11)과 근접되게 연료인젝터(40)를 장착하는 인젝터설치홈(13)으로 차량의 직접분사헤드구조를 구성하여, 연료의 분사거리가 연소실에 근접되는 동시에 연소실내로 연료가 분사되도록 분사각도를 밸브의 직경과 동일하게 흡기포트와 인젝터삽입홈을 개선하여 주므로서, 연료가 흡기포트벽면에 뭍을 염려가 없어 설정된 양의 연료를 공급하여 공연비를 유지할 수가 있으며, 연료의 분사거리 단축으로 엔진의 응답성이 증가되고, 흡기행정중 흡입되는 흡입공기의 유동간섭저감으로 체적효율이 증진되어 출력을 향상시킬 수가 있는 효과가 있다.

Description

차량의 직접분사헤드구조

본 고안은 흡기포트를 대략 수직방향으로 형성하고 연료의 분사각도가 밸브의 직경과 일치될 수 있을 정도로 연료인젝터를 실린더헤드의 벽면을 굴삭하여 장착하도록 한 차량의 직접분사헤드구조에 관한 것이다.

일반적으로 엔진의 연소를 위하여 설정된 공연비의 공기와 연료를 흡기포트를 통해 연소실에 공급하도록 되어 있다.

그런데 종래에는 엔진의 실린더헤드(1)의 연소실(2)과 연통되게 형성되는 흡기포트(3)는 도 2와 같이 대략 수평방향으로 형성되어 있고, 그 흡기포트(3)는 서지탱크(4)와 연결되어 공기가 유입안내하도록 되어 있으며, 이때 연료의 공급을 위하여 연료인젝터(5)를 장착할 때 실린더헤드(1)의 형상 및 구조에 의하여 연료인젝터(5)를 실린더헤드(1)의 벽면에 장착하였다.

따라서 설정된 공연비의 혼합기가 연소실(2)내로 공급되는 데, 연료의 분사시 흡기포트(3)의 형상과 연료인젝터(5)의 설치각도에 의하여 연소실(2)내로 모두 공급되는 것이 아니고 분무상태의 일부 연료가 흡기포트(3)의 벽면에 접촉하여 액상의 방울로 형성하게 되므로 설정된 공연비를 유지할 수가 없어 엔진의 응답성이 떨어져 출력의 저하요인이 되었다.

또한 연료는 공기중의 온도를 흡수하여 공기를 냉각시키게 되므로 그 온도강하에 따라 연료가 더 많은 공기를 흡입하게 되는 데, 흡기포트(3)는 설정된 직경을 가지고 있어 흡기포트(3)내에서 온도강하가 발생하더라도 흡기포트(3)의 체적한계로 공기의 흡입량이 제한을 받게 되어 출력의 향상을 위한 충전효율이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서 상술한 문제점을 해소하고자 도3과 같이 실린더헤드(1)의 형상과 구조에 영향을 주지 않는 범위내에서 연료인젝터(5)를 연소실(2)에 근접하도록 실린더헤드(1)의 벽면을 굴삭하여 연료인젝터(5)를 장착하였던 것이나, 이 또한 흡기포트(3)의 수평형상이 변형되지 않는 범위내에서 연료인젝터(5)를 장착하므로서, 연소실(2)과 연료인젝터(5)사이의 간격을 단축시켜 분사되는 연료가 되도록이면 연소실(2)로 직접 분사될 수 있도록 하였으나, 연료인젝터(5)의 분사각도에 의하여 연료의 일부가 흡기포트(3)에 액상의 방울로 맺혀지게 되는 문제점이 있었고, 이로인하여 엔진의 응답성과 공기의 흡입량이 도1의 엔진보다는 어느정도 향상되나 크게 개선할 수 있는 한계점에 부딪치게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 흡기포트를 대략 수직방향으로 형성하고 연료의 분사각도가 밸브의 직경과 일치될 수 있을 정도로 연료인젝터를 실린더헤드의 벽면을 굴삭하여 장착하고자 차량의 직접분사헤드구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 고안은 이러한 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 실린더헤드의 형상과 구조에 영향을 주지 않는 범위내에서 대략 수직방향으로 형성되는 흡기포트와, 연소실내로 직접 분사되게 연료의 분사각도가 밸브의 직경과 일치될 수 있을 정도로 실린더헤드의 벽면을 굴삭하여 연소실과 근접되게 연료인젝터를 장착하는 인젝터설치홈으로 차량의 직접분사헤드구조를 구성한 것이 본 고안의 특징이다.

도 1은 본 고안의 직접분사헤드구조도

도 2는 종래 헤드구조도

도 3은 종래 다른 헤드구조도

*도면중 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 실린더헤드 11 : 연소실

12 : 흡기포트 13 : 인젝터설치홈

20 : 밸브 40 : 연료인젝터

이하 본 고안을 첨부된 실시예의 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안 차량의 직접분사헤드구조를 나타낸 단면도로서, 부호10은 실린더헤드이며, 그 실린더헤드(10)에는 혼합가스를 연소시키는 연소실(11)이 형성되어 있고, 그 연소실(11)과 연통되어 공기와 연료가 흡입되도록 흡기포트(12)를 형성하되 실린더헤드(10)의 형상과 구조에 영향을 주지 않는 범위내에서 대략 수직방향으로 형성하며, 실린더헤드(10)의 벽면 일측을 굴삭하여 흡기포트(12)와 연통되게 하는 동시에 연소실(11)과 근접되게 인젝터설치홈(13)을 형성한다.

부호20은 혼합기의 공급시 흡기포트(12)를 개폐하는 밸브이다.

부호30은 엔진의 각 흡기포트(12)로 공기를 공급하는 서지탱크이다.

부호40은 연료인젝터로서, 연소실(11)내로 직접 분사되게 연료의 분사각도가 밸브(20)의 직경과 일치될 수 있을 정도로 인젝터설치홈(13)에 연료인젝터(40)를 장착한다.

이와같이 구성된 본 고안 차량의 직접분사헤드구조는, 연소실(11)내로 설정된 공연비의 혼합가스를 공급하고자 할 때 밸브(20)가 열리는 시점에 연료인젝터(40)를 작동시켜 연료를 분사하게 되는 데, 연료의 분사시 분사각도는 밸브(20)의 직경과 동일하도록 연소실(11)과 근접되게 연료인젝터(40)를 장착하므로서 연료는 연소실(11)내로 직접 분사되는 것이며, 이와동시에 서지탱크(30)에서 공급되는 공기는 수직방향으로 형성된 흡기포트(12)를 통하여 연소실(11)내로 공급된다.

이때, 연료인젝터(40)의 분사시 분사각도에 의하여 밸브(20)의 스탬에 연료가 뭍게 되는 데, 밸브(20)의 스탬은 연소실(11)의 온도에 의하여 가열된 상태이므로 연료는 즉시 기화되어 공기의 흐름에 따라 연소실(11)내로 유입되며, 또한 연료가 흡기포트(12)에 접촉할 염려가 없어 설정된 양의 연료가 공기와 혼합되어 연소실(11)내로 유입되므로 설정된 공연비의 혼합가스를 형성할 수가 있는 것이다.

따라서 연료인젝터(40)를 연소실(11)에 근접되게 장착하는 동시에 분사각도가 밸브(20)의 스탬직경과 동일하게 분사되도록 하므로서 분사되는 연료가 흡기포트(12)에 뭍을 염려가 없어 연료의 낭비없으며, 또한 설정된 연료량이 연소실(11)내로 공급되므로 설정된 공연비를 형성하여 엔진의 응답성이 빨라지게 된다.

또, 연료가 연소실(11)내로 직접 분사되므로 공기중의 온도를 흡수하여 연소실(11)내에 온도강하를 일으키게 되는 데, 연소실(11)내의 체적이 흡기포트(12)로 보다 매우 넓기 때문에 연소실(11)의 온도강하에 따른 공기의 흡입량이 많아 출력이 향상되는 것이다. 특히 린번엔진에 적용시 성층화에 유리하다.

이와같이 본 고안은 연료의 분사거리가 연소실에 근접되는 동시에 연소실내로 연료가 분사되도록 분사각도를 밸브의 직경과 동일하게 흡기포트와 인젝터삽입홈을 개선하여 주므로서, 연료가 흡기포트벽면에 뭍을 염려가 없어 설정된 양의 연료를 공급하여 공연비를 유지할 수가 있으며, 연료의 분사거리 단축으로 엔진의 응답성이 증가되고, 흡기행정중 흡입되는 흡입공기의 유동간섭저감으로 체적효율이 증진되어 출력을 향상시킬 수가 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 실린더헤드의 형상과 구조에 영향을 주지 않는 범위내에서 대략 수직방향으로 형성되는 흡기포트와, 연소실내로 직접 분사되게 연료의 분사각도가 밸브의 직경과 일치될 수 있을 정도로 실린더헤드의 벽면을 굴삭하여 연소실과 근접되게 연료인젝터를 장착하는 인젝터설치홈으로 구성한 것을 특징으로 하는 차량의 직접분사헤드구조.