KR19980047699U - 자동차 엔진의 연료 분사장치 - Google Patents

Abstract

자동차 엔진의 연료 분사장치에 관한 것으로서, 특히 인젝터로부터 분사되는 연료를 미립화 및 무화시켜, 연소실 내에서 공기와의 혼합기의 형성을 촉진하고, 혼합기의 완전 연소를 실현하고자 한다. 또한, 엔진의 출력을 향상시키고, 배기가스를 감소시키고자 한다.

이를 위하여, 상기한 연료 분사장치는 흡기 밸브(4)의 개방시 피스톤의 부압으로 공기가 유입되고, 흡기 매니폴드(5)와 연결된 흡기 포트(2)와, 연료펌프로부터 공급된 연료를 상기 흡기 포트로 분사하는 인젝터(1)와, 그 인젝터의 노즐부(1a)와 배기 매니폴드(6)의 사이에 연결된 배기가스 재순환 관로(7)를 포함하는 기술적 구성으로 이루어진다. 또한, 상기 배기가스 재순환 관로에는 압력 조절기(8)가 설치된다.

Description

자동차 엔진의 연료 분사장치

본 고안은 자동차 엔진의 연료 분사장치에 관한 것으로서, 특히 연소실로 분사되는 연료를 가열하여, 혼합기의 형성을 촉진하고, 연소성 및 엔진의 출력을 향상시킬 수 있도록 하는 자동차 엔진의 연료 분사장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 전자제어 연료 분사장치는 일정한 압력으로 유지된 연료를 흡기 매니폴드 내부에 분사하는 방식이며, 분사량의 제어는 인젝터(injector)를 엔진의 각 사이클마다 흡입 공기량에 따라, 어느 시간동안 개방시키는 간헐 분사방식으로 이루어진다.

이러한 전자제어 연료 분사장치는 연료계와, 흡기계, 및 전자 제어장치로 구성된다.

상기 연료계는 연료가 저장된 연료탱크, 연료를 압송하는 연료펌프, 연료내의 불순물을 제거하는 연료 필터, 연료의 압력을 일정하게 유지시키는 압력 조정기, 연료를 흡기 포트로 분사시키는 인젝터, 잔여 연료를 연료 탱크로 보내는 리턴 파이프로 구성된다.

이러한 구성들을 포함하는 자동차의 연료장치가 도 1에 잘 나타나 있다.

도시된 바와 같이, 종래의 연료장치는 연료펌프로부터 공급된 연료가 실린더에 상당하는 수의 각각의 인젝터(1)를 통해 흡기 포트(2)로 분사되므로서, 흡입 공기와 혼합된 후 연소실(3)로 공급된다.

이 경우, 흡기 포트(2)는 크랭크 기구에 연동되는 캠에 의해 상, 하 작동되는 흡기 밸브(4)에 의해 개폐되며, 그 흡기 밸브(4)의 개방시 전자제어유닛(ECU)에 의해 제어되는 인젝터(1)로부터 연료가 분사된다.

종래 기술에서 설명된 연료장치에 있어서, 인젝터는 엔진의 시동시나 웜업구동시, 또는 일반주행 상태로부터 가속을 행할 때, 완전한 무화가 이루어지지 않아, 입자가 큰 액적 상태로 연소되거나, 연소실 벽에 월웨팅(Wall-Wetting)되는 등 연료의 완전 연소를 기대할 수 없다.

이러한 문제점은 연료와 공기의 혼합기 형성을 방해하고, 불필요한 연료 소비를 초래하며, 혼합기의 불완전 연료로 인해 유해가스의 배출을 증가시키고, 엔진의 출력을 저하시키는 결과를 초래하게 된다.

이러한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 목적에서 안출된 것으로, 본 고안은 인젝터로부터 분사되는 연료가 와류 유동되면서 흡기 매니폴드로 분출되도록 하므로서, 연료의 무화를 촉진시키고, 연료소비와 유해가스를 줄이며, 엔진의 출력을 향상시킬 수 있도록 한다.

이러한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안은 인젝터로부터 분사되는 연료를 가열시켜, 미립화 및 무화(霧化)를 달성하고, 공기와의 혼합기의 형성을 촉진시켜, 엔진의 출력 향상을 실현할 수 있도록 한 자동차 엔진의 연료 분사장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 고안의 다른 목적은 배기가스를 재순환시켜 혼합기의 연소 온도를 낮추므로서, 배기가스중에서 특히 질소산화물(NOx)를 감소시킬 수 있도록 하는데 있다.

도 1은 일반적인 자동차 엔진의 연료 분사장치를 도시한 단면도.

도 2는 본 고안에 의한 자동차 엔진의 연료 분사장치를 도시한 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1-인젝터1a-노즐부

2-흡기 포트3-연소실

4-흡기 밸브5-흡기 매니폴드

6-배기 매니폴드7-배기가스 재순환 관로

8-압력 조절기

이하, 상기 목적을 실현하기 위한 본 고안의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안에 관련된 자동차 엔진의 연료 분사장치를 도시한 전체 구성도이다.

참고로 본 고안의 구성을 설명함에 있어서, 종래 도면에서 설명된 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하기로 한다.

도면에서의 설명 부호 (1)은 인젝터를 지칭한다.

인젝터(1)는 흡기 포트(2) 혹은 흡기 매니폴드(5)에 장착되어 ECU에 의해 제어되는 시그널에 연료를 분사하므로서, 피스톤의 부압에 의해 흡기 매니폴드(5) 및 흡기 포트(2)를 통하여 연소실로 유입되는 공기와 함께 혼합되고, 그 피스톤에 의해 압축되며, 스파크 플러그의 점화에 의해 폭발 및 연소되므로서, 엔진의 동력을 발생시킨다.

이를 위해, 상기 인젝터(1)로는 연료탱크로부터 연료펌프에 의해 압송된 연료가 공급된다. 또한, 상기 인젝터(1)로 분사되는 연료는 압력 조절기에 의해 항상 일정한 압력으로 조절되며, 과압력의 발생시 리턴 파이프를 통해 연료탱크로 리턴된다.

이와 같은 구성들을 포함하는 본 고안의 연료 분사장치는, 상기 인젝터(1)에서 분사되는 연료의 미립화 및 무화를 촉진하기 위해, 그 연료를 가열하는 수단을 제안한다.

보다 구체적으로, 본 고안은 연료가 분출되는 인젝터(1)의 노즐부(1a)로 고온의 배기가스가 재순환 되도록 구성된다. 이를 위하여, 인젝터(1)의 노즐부(1a)와 배기 매니폴드(6)의 사이에는 배기가스 재순환 관로(7)가 연결된다.

또한, 상기 배기가스 재순환 관로(7)에는 인젝터(1)의 노즐부(1a)로 재순환되는 배기가스를 조절하기 위해, 압력 조절기(8)가 설치된다.

압력 조절기(8)는 배기가스 재순환 관로(7)와 연통된 케이스(9)와, 그 케이스(9)의 중간에 스프링(11)에 의해 탄지되는 다이아프램(10)과, 그 다이아프램(10)에 연동되어 배기가스 재순환 관로(7)를 개폐하는 밸브체(12)로 구성된다.

이상에서 설명된 구성에 따라, 본 고안의 연소실(3)에서 배출된 고온의 배기가스는 배기가스 재순환 관로(7)를 통해 인젝터(1)의 노즐부(1a)로 재순환된다.

이어서, 상기 배기가스는 노즐부(1a)를 통해 분사되는 연료를 가열시켜, 미립화 및 무화를 촉진하고, 그 연료 및 공기와 함께, 연소실(3)로 공급되어, 혼합기의 연소시 최고 온도를 낮추게 된다.

이상에서 설명된 구성 및 작용을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 고안에 의한 자동차 엔진의 연료 분사장치는 종래 기술의 문제점을 실질적으로 해소하게 된다.

즉, 본 고안에 의하면 인젝터로부터 분사되는 연료가 고온의 배기가스에 의해 가열되므로서, 미립화 및 무화가 촉진된다. 또한, 공기와의 혼합기 형성이 촉진되므로서, 완전 연소를 실현하는 효과를 얻을 수 있다.

따라서, 혼합기의 연소성이 향상되고, 엔진의 출력이 향상된다.

또한, 인젝터의 노즐부로부터 재순환된 배기가스는 연소실로 유입되어, 그 연소 온도를 낮추게 되므로서, 배기가스중에서 특히 질소산화물(NOx)의 배출을 감소시킨다.

Claims (2)

1. 흡기 밸브의 개방시 피스톤의 부압으로 공기가 유입되고, 흡기 매니폴드와 연결된 흡기 포트와,

   연료펌프로부터 공급된 연료를 흡기 포트로 분사하는 인젝터와,

   그 인젝터의 노즐부와 배기 매니폴드의 사이에 연결된 배기가스 재순환 관로를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차 엔진의 연료 분사장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 배기가스 재순환 관로에는 압력 조절기가 설치된 것을 특징으로 하는 자동차 엔진의 연료 분사장치.