KR19980055036A

KR19980055036A - 디젤엔진의 냉시동용 연료 예열장치

Info

Publication number: KR19980055036A
Application number: KR1019960074242A
Authority: KR
Inventors: 오윤석
Original assignee: 양재신; 대우자동차 주식회사
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1998-09-25

Abstract

본 발명은 디젤엔진의 냉시동용 연료 예열장치에 관한 것으로서, 특히 혹한지에서의 냉간시동성을 향상시키며 이를 엔진이 충분히 난기될때까지 지속시킴으로써 엔진의 원활한 작동을 가능케 하도록 하는 것을 목적으로 하여, 인젝션펌프(8)에 의하여 고압으로된 연료가 인젝션파이프(10)를 경유하여 인젝션노즐(12)로 압송되어서 각 실린더로 분사되는 디젤엔진의 연료 공급 장치에 있어서,

엔진의 냉각수 수온을 측정하는 엔진 냉각수 수온센서(20)와, 시동스위치(30)의 온(ON) 접점에 따라서 동작되며 상기 엔진 냉각수 수온센서(20)의 측정값에 의해 엔진 냉간 시동이 확인되면 이에 따른 제어동작을 실시하는 콘트롤유니트(40)와, 상기 콘트롤유니트(40)의 제어에 의해 상기 인젝션노즐(12)로 압송되는 연료를 가열하도록 상기 인젝션파이프(10)의 일중간에 설치되는 가열플러그(50)로 이루어지는 디젤엔진의 냉시동용 연료 예열장치를 제공하며, 이에 의하여 본 발명은 엔진 냉각수의 온도가 정상온도에 이르기까지 연소실로 공급되는 연료를 따뜻하게 해서 그 자체만으로도 엔진의 냉시동성을 향상시킬 수 있고, 또한 종래의 공기 예열장치와 병행하여 사용하면 특히 혹한지에서의 냉간 시동에 어려움을 주지 않게 된다.

Description

디젤엔진의 냉시동용 연료 예열장치

본 발명은 디젤엔진의 냉시동용 연료 예열장치에 관한 것으로서, 특히 혹한지에서의 기관 냉시동시 그 시동성을 향상시키고 기관이 정상작동 온도에 이르기 전까지 연료의 착화성을 향상시킨 디젤엔진의 냉시동용 연료 예열장치에 관한 것이다.

잘 아는 바와 같이 디젤 엔진은 압축행정의 말기에 고온 고압으로된 연소실의 공기중에 연료를 분사해서 이의 착화에 의한 에너지로 동력을 얻는 기관으로서, 이러한 디젤 엔진에서는 가솔린 기관과 같이 스파크에 의하여 연료를 점화시키는 것이 아니라 압축된 공기의 압축열에 의하여 연료를 착화시키므로 한랭시에는 그 시동성이 현저하게 떨어지기 때문에 한랭시에 시동을 용이하게 하기 위하여 흡입공기를 따뜻하게 하는 예열장치를 설치하고 있다.

상기한 예열장치로는 예연소실식 및 와류실식 디젤 엔진에 많이 사용되는 것으로 배터리를 전원으로 하여 발열하는 예열 플러그(통상 Glow Plug)에 의해서 각 실린더의 연소실내의 압축공기를 따뜻하게 하는 예열 플러그 방식과, 직접분사식 디젤엔진에 많이 사용되는 것으로 연료장치의 연료의 일부를 전기 히터에 의해 착화 연소시킬 시 발생하는 열로 흡기다기관내의 공기를 따뜻하게 하는 흡기 히터방식이 사용되고 있다.

상기한 예열장치는 모두 기관의 냉시동성을 향상시키고 있으나, 이들은 모두 흡기의 온도만을 높이는 방식으로 전체적인 혼합기의 온도를 높이기에는 자체적인 한계를 가지고 있는 바, 특히 영하 20℃ 이하의 혹한지에서는 차거운 연료 때문에 그 예열성능이 부족하게 되어 기관의 초기 시동성이 저하된다.

또한, 상기 예열장치들은 시동이 걸린 후 통상 3분 동안만 동작하도록 되어 있어 냉시동 후 기관이 충분히 난기되기 전의 아이들링 상태에서 연료의 점화지연기간이 길어지고 이에따라 디젤 노크가 발생하여 엔진에 무리가 가는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위하여 안출한 것으로 엔진의 냉간시동시 흡기 뿐만 아니라 연료도 따뜻하게 하여 특히 혹한지에서의 냉간시동성을 향상시키며 이를 엔진이 충분히 난기될때까지 지속시킴으로써 엔진의 원활한 작동을 가능케하는 디젤 엔진의 냉시동용 연료 예열장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 인젝션펌프에 의하여 고압으로된 연료가 인젝션파이프를 경유하여 인젝션노즐로 압송되어서 각 실린더로 분사되는 디젤엔진의 연료 공급 장치에 있어서, 엔진의 냉각수 수온을 측정하는 엔진 냉각수 수온센서와, 시동스위치의 온(ON) 접점에 따라서 동작되며 상기 엔진 냉각수 수온센서의 측정값에 의해 엔진 냉간 시동이 확인되면 이에 따른 제어동작을 실시하는 콘트롤유니트와, 상기 콘트롤유니트의 제어에 의해 상기 인젝션노즐로 압송되는 연료를 가열하도록 상기 인젝션파이프의 일중간에 설치되는 가열플러그로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 디젤엔진의 연료 공급계통도

도 2는 본 발명의 디젤엔진의 냉시동용 연료 예열장치의 계통도

도 3은 본 발명의 예열장치의 설치상태를 도시한 인젝션 파이프의 종단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

8 : 인젝션펌프 10 : 인젝션파이프

12 : 인젝션노즐 20 : 엔진 냉각수 수온센서

30 : 시동스위치 40 : 콘트롤유니트

50 : 가열플러그 60 : 가열쳄버

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

본 발명을 설명하기에 앞서 먼저 첨부 도면 도 1을 참조하여 종래의 일반적인 디젤 엔진의 연료 공급계통을 설명하면, 도시된 바와 같이 연료탱크(2)내에 있는 연료가 피이드펌프(4)에 의하여 빨아올려져서 연료여과기(6)로 보내어지고, 이 연료여과기(6)를 통과하면서 여과된 연료는 인젝션펌프(8)에 의해서 고압이 가해진 후 인젝션파이프(10)를 경유하여 인젝션노즐(12)로 흘러 연소실에 분사되도록 되어 있다.

본 발명은 이와 같은 디젤엔진의 연료공급장치에 있어서, 첨부 도면 도 2에 도시된 바와 같이 엔진 냉각수 수온센서(20), 콘트롤유니트(40), 가열플러그(50)로 이루어진다.

상기 냉각수 수온센서(20)는 통상적인 전자제어방식 엔진에 사용되는 것으로, 통상 실린더블럭 내의 워터재킷에 있는 냉각수 수온을 측정하게 된다.

상기 콘트롤유니트(40)는 시동스위치(30)의 온(ON) 접점에 따라서 제어동작을 실시하는 것으로, 상기 엔진 냉각수 수온센서(20)로부터 인가되는 냉각수 수온 측정값을 입력하여 예설정된 입력값과 비교판단하며, 냉각수 수온이 냉간 시동에 해당되는 것으로 판단되면 이에 따른 제어동작을 실시하게 된다.

상기 가열플러그(50)는 예연소실식 및 와류실식 엔진에 적용되는 공지의 예열플러그와 동일한 구성을 가지는 것으로, 상기 인젝션펌프(8)와 인젝션노즐(12)을 연결하는 인젝션파이프(10)의 일중간에 삽입설치되어 상기 콘트롤유니트(40)가 엔진 냉간 시동이라고 판단할 시 이 콘트롤유니트(40)의 제어에 의하여 발열되어 상기 인젝션파이프(10)를 흘러 인젝션노즐(12)로 압송되는 연료를 가열하게 된다.

상기 가열플러그(50)는 상기 인젝션 파이프(10)의 일중간에 이 인젝션파이프(10)보다 용적이 큰 가열쳄버(60)에 설치되는데, 상기 가열쳄버(60)는 첨부 도면 도 2에 도시된 바와 같이 그 내부가 상기 인젝션파이프(10)보다 직경이 크고 그 종단면이 인젝션파이프(10)의 길이방향으로 장축이 형성되는 타원체로 이루어지는데, 상기 인젝션파이프(10)의 일중간은 소정거리 이격되도록 2분할 되어 있고, 상기 가열쳄버(60)는 상기 2분할된 인젝션파이프(10)의 이격공간에 그 장축의 양단이 유니온조인트(62) 연결 구비되며, 상기 가열플러그(50)는 그 발열부분이 상기 가열쳄버(60)의 내측으로 관통 삽입되게 된다.

상기 가열쳄버(60)를 타원상으로 형성하는 이유는 인젝션파이프(10)를 지나는 연료의 급격한 단면적 변화를 줄여 그 흐름을 가급적 매끄럽게 유도함으로써 캐비테이션 현상의 발생을 방지하기 위함이다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 작용을 설명한다.

엔진의 시동을 걸기 위하여 시동스위치(30)를 온(ON)시키면, 엔진 냉각수 수온센서(20)는 실린더블록의 워터재킷내에 있는 냉각수의 온도를 측정하여 그 측정값을 콘트롤유니트(40)로 인가하며, 이에 상기 콘트롤유니트(40)는 이 냉각수 온도를 입력하여 예설정된 기준값과 비교하게 된다.

만약 냉각수의 온도가 설정치 이하여서 엔진이 냉간시동상태에 해당되는 것으로 판단이 되면 상기 콘트롤유니트(40)는 가열플러그(50)를 전류를 인가하여 발열시킨다.

이때 상기 가열플러그(50)는 상기 인젝션노즐(12) 직전의 가열쳄버(60)를 흐르는 연료를 따뜻하게 하므로 연소실에 분사되는 연료의 온도를 높여 그 착화성을 향상시키게 되므로 냉간상태에서 초기 시동을 무리없이 수행할 수 있게 된다.

이와 같은 작용은 엔진이 충분히 난기되어 정상적인 운전이 가능할 때까지 계속되며, 엔진이 충분히 난기되면, 즉 상기 콘트롤유니트(40)에 의하여 냉각수 온도가 기준치 이상으로 판단이 되면 이 콘트롤유니트(40)는 상기 가열플러그(50)에 인가되는 전류를 차단하므로 가열플러그(50)의 발열이 멈추게 된다.

이에따라 엔진이 충분히 난기되기 전의 아이들링시에도 연료의 착화성을 향상시킬 수 있게 된다.

위와 같이 본 발명은 그 연료의 가열 자체만으로도 엔진의 냉시동성을 향상시킬 수 있고, 또한 종래의 공기 예열장치와 병행하여 사용하면 특히 혹한지에서의 냉시동시에 어려움을 주지 않게 된다.

또한, 공기 예열장치가 오프된 엔진 아이들링 상태에서도 엔진이 정상작동 온도에 이르기 전까지는 그 작용을 계속하는 바, 아이들링 상태에서의 착화성을 향상시킬 수 있기 때문에 연료의 착화지연기간을 단축시켜 디젤 노크를 예방할 수 있으므로 엔진의 성능과 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims

인젝션펌프(8)에 의하여 고압으로된 연료가 인젝션파이프(10)를 경유하여 인젝션노즐(12)로 압송되어서 각 실린더로 분사되는 디젤엔진의 연료 공급 장치에 있어서,

엔진의 냉각수 수온을 측정하는 엔진 냉각수 수온센서(20)와, 시동스위치(30)의 온(ON) 접점에 따라서 동작되며 상기 엔진 냉각수 수온센서(20)의 측정값에 의해 엔진 냉간 시동이 확인되면 이에 따른 제어동작을 실시하는 콘트롤유니트(40)와, 상기 콘트롤유니트(40)의 제어에 의해 상기 인젝션노즐(12)로 압송되는 연료를 가열하도록 상기 인젝션파이프(10)의 일중간에 설치되는 가열플러그(50)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 냉시동용 연료 예열장치.
제 1항에 있어서,

상기 인젝션파이프(10)의 일중간은 소정거리 이격되도록 2분할 되고, 이 2분할된 인젝션파이프(10)의 이격공간에는 그 내부가 상기 인젝션파이프(10)보다 직경이 크고 그 종단면이 인젝션파이프(10)의 길이방향으로 장축이 형성되는 타원체로 이루어진 가열쳄버(60)가 연결되고, 이 가열쳄버(60)의 일측에 상기 가열플러그(50)가 관통 삽입되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 냉시동용 연료 예열장치.