KR19980043401U - 혼합기의 혼합성능 향상장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 엔진의 연소실로 유입되는 연료와 공기의 혼합성능을 향상시키기 위한 것으로서, 엔진의 연료분사위치(1)와 흡기 매니폴드(2)의 사이에 연료와 공기의 흐름에 와류를 형성할 수 있는 와류형성수단을 설치한 혼합기의 혼합성능 향상장치를 제공하여, 흡입되는 공기와 분사된 연료가 균일한 상태로 혼합이 완료된 후에 각 흡기 매니폴드(2)로 제공될 수 있도록 함으로써, 연료의 완전연소 및 각 연소실의 균일한 동력발생 등을 가능하게 하여 엔진의 성능이 향상되도록 하는 효과가 있다.

Description

혼합기의 혼합성능 향상장치

본 고안은 엔진의 연소실로 흡입되는 연료와 공기의 혼합성능을 향상하기 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 엔진은 연소실로 공기와 연료의 혼합기를 흡입하여 압축 폭발시킴으로써 발생되는 에너지를 피스톤과 커넥팅 로드 및 크랭크 샤프트를 통해 회전에너지로 변환하여 출력하는 것으로서, 상기 연소실로 유입되는 혼합기의 특성은 엔진의 성능을 좌우하는 중요한 요인이 된다.

즉, 연료의 연소에 필요한 공기의 양이 적절히 제공되지 않으면 희박연소에 따른 엔진의 출력저하나, 과다 연료에 의한 역화(BACK FIRE) 및 배기가스중의 유해물질 증대 등의 악영향이 발생되는 것이다.

또한, 상기와 같은 현상은 연료와 공기의 혼합상태에 의해서도 크게 영향을 받는바, 공연비가 적절하게 이루어진 혼합기가 연소실에 공급되어도 공기와 연료의 혼합상태가 불량한 경우에는 연소실 내부에서 화염의 전파가 골고루 이루어지지 못하게 되어 상기와 같이 엔진의 성능을 저하시키는 요인으로 작용되는 것이다.

특히, 상기와 같은 현상은 최근의 MPI(Multi Point Injection)방식의 엔진이 아닌 종래의 기화기 방식의 엔진이나 FBM(Feedback Mixer System) 또는 SPI(Single Point Injection)엔진의 경우에 크게 발생되는바, 이는 흡기 매니폴드 이전에서 연료와 공기가 혼합되어 각 연소실로 공급되는 흡기 매니폴드로 제공되므로 연료와 공기의 혼합이 적절히 이루어지지 못한 상태에서 각 흡기 매니폴드로 제공되면 각 연소실마다 제공된 혼합기의 성질이 달라 엔진이 부조화된 작동상태를 갖게 되는 것이다.

물론, 상기와 같은 현상은 엔진의 냉시동 직후부터 엔진이 정상적인 온도영역에서 작동되기 전까지 연료와 공기의 운동이 활발히 일어나지 못하는 경우에 특히 많이 발생된다.

따라서, 본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 흡기 매니폴드 이전에서 공기와 연료가 혼합되도록 하는 방식의 엔진에서 연료와 공기의 혼합이 더욱 용이하게 이루어질 수 있도록 한 혼합기의 혼합성능 향상장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 혼합기의 혼합성능 향상장치를 도시한 개념도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 연료분사위치2: 흡기 매니폴드

3: 나선형 날개4: 나선 스크류

5: 지지대

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 혼합기의 혼합성능 향상장치는 엔진의 흡기 매니폴드 이전에 연료와 공기의 흐름에 와류를 형성할 수 있는 와류 형성 수단을 설치한 것을 특징으로 한다.

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

도 1은 본 고안에 따른 혼합기의 혼합성능 향상장치를 도시한 개념도로서, 엔진의 연료분사위치(1)와 흡기 매니폴드(2)의 사이에 연료와 공기의 흐름에 와류를 형성할 수 있는 와류형성수단을 설치하고 있다.

여기서, 상기 와류형성수단은 흡기 매니폴드(2)와 연료분사위치(1)의 사이에 연료와 공기의 흐름방향을 따르는 나선형 날개(3)를 가진 나선 스크류(4)로 구성한 바, 상기 나선 스크류(4)는 흡기관의 내벽에 다수의 지지대(5)로 지지되어 있으며, 상기 지지대(5)는 공기와 연료의 흐름에 방해되지 않는 형상으로 형성하여 설치하였다.

상기한 바와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

연료분사위치에서 분사된 연료는 흡기관을 통해 제공되는 흡입공기와 함께 섞이면서 흡기 매니폴드(2)로 향하고, 상기 흡기 매니폴드(2)로 공급된 혼합기는 각 연소실로 공급되어 연소됨으로써 피스톤에 제공할 동력을 발생시키게 된다.

이때, 상기 연료분사위치(1)에서 연료가 분사되어 흡입되는 공기와 함께 상기와 같이 설치된 나선 스크류(4)를 통과하면, 공기와 연료가 상기 나선 스크류(4)의 나선형 날개(3)를 따라 흐르면서 그 흐름에 와류가 발생되어 공기와 연료의 혼합상태가 균일하게 형성된다.

따라서, 상기와 같이 흡기 매니폴드(2)로 제공되기 전에 완전히 균일한 상태로 혼합된 혼합기는 각 흡기 매니폴드(2)를 통해 연소실로 제공되어 각 연소실에서 균일한 동력을 발생시키게 되므로 엔진은 균형 있는 동력 발생 작용으로 안정된 작동상태를 형성하게 됨은 물론, 연소실 내에서의 화염전파가 용이하여 연료의 완전 연소에 따른 출력성능의 향상은 물론 배기가스의 유해성분 저감에 큰 효과를 발휘할 수 있다.

이상과 같이, 본 고안은 흡기 매니폴드(2)의 전방에 와류형성수단을 설치하여 흡입되는 공기와 분사된 연료가 균일한 상태로 혼합이 완료된 후에 각 흡기 매니폴드(2)로 제공될 수 있도록 함으로써, 연료의 완전연소 및 각 연소실의 균일한 동력발생 등을 가능하게 하여 엔진의 성능이 향상되도록 하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 엔진의 연료분사위치와 흡기 매니폴드의 사이에 연료와 공기의 흐름에 와류를 형성할 수 있는 와류형성수단을 설치한 것을 특징으로 하는 혼합기의 혼합성능 향상장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 와류형성수단은 흡기 매니폴드와 연료분사위치의 사이에 연료와 공기의 흐름방향을 따르는 나선형 날개를 가진 나선스크류로 구성된 것을 특징으로 하는 혼합기의 혼합성능 향상장치.