KR19980074111A - 직접 분사식 가솔린 엔진의 실린더 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가솔린을 연소실에 직접 분사하여 연소시키는 직분식 가솔린 엔진에서 연료를 분사하는 인젝터를 실린더 블록에 설치하여 실린더 헤드의 구성을 단순화하고 연소 안정성을 향상시킨 직접 분사식 가솔린 엔진의 실린더 구조에 관한 것이며, 실린더 블록(3), 피스톤(4), 실린더 헤드(5), 흡배기 밸브(7, 9), 스파크 플러그(11), 및 인젝터(13)를 포함하는 직접 분사식 가솔린 엔진의 실린더(1)에 있어서, 상기 점화 플러그(11)는 실린더 헤드(5)에 장착되어 있고, 상기 인젝터(13)는 실린더 블록(3) 상단에 장착되어 있으며, 상기 인젝터(13)가 장착된 쪽의 피스톤(4) 상부에는 오목부(17)가 형성되어 있어서 상기 인젝터(13)와 피스톤(4)이 서로 간섭되지 않도록 하는 실린더 구조가 제공된다.

Description

직접 분사식 가솔린 엔진의 실린더 구조

(기술 분야)

본 발명은 직접 분사식 가솔린 엔진의 실린더 구조에 관한 것이며, 보다 상세하게는 가솔린을 연소실에 직접 분사하여 연소시키는 직분식 가솔린 엔진에서 연료를 분사하는 인젝터를 실린더 블록에 설치하여 실린더 헤드의 구성을 단순화하고 연소 안정성을 향상시킨 직접 분사식 가솔린 엔진의 실린더 구조에 관한 것이다.

(종래 기술)

가솔린 엔진에 공급되는 연료는 엔진의 출력, 연료 소비량, 및 배기 가스의 정화 등에 영향을 미치므로 정밀도 있게 제어되는 것이 필요하며, 이와 같은 연료를 제어하는 장치로서 종래에는 벤추리식 기화기가 사용되었으나, 근자에는 흡입 공기량을 전기적으로 검출하여 이에 따라 연료를 엔진의 운전 조건에 적응시켜 분사하고 이런 연료의 분사를 컴퓨터를 사용하여 제어하는 전자 제어식 연료 분사 장치가 널리 사용되고 있다. 연료 분사 장치의 핵심 구성 요소를 이루는 인젝터는 컴퓨터에서 보내온 신호에 따라 각 실린더의 흡기 매니폴드로 연료를 분사하는 장치이다.

인젝터가 실린더 헤드의 연소실에 직접 가솔린을 분사하도록 구성된 직접 분사식 가솔린 엔진에 있어서는, 연소실의 고압 환경에서 분무된 연료의 성층화와 스파크 플라그의 주위에 미립화된 연료가 집중되는 것이 중요하며, 따라서 연료 분사 인젝터의 종류, 인젝터의 취부 각도(연료 분사각), 및 분사 압력의 결정이 엔진 성능에 중요한 영향을 미친다.

도 2는 종래의 일반적인 직접 분사식 가솔린 엔진의 실린더를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 실린더 블록(30, 피스톤(4), 및 실린더 헤드(5)를 포함하는 실린더(1)의 실린더 헤드(5)에는 흡배기 밸브(7, 9), 점화 플러그(11), 및 인젝터(13)가 장착되어 있으며, 흡기 밸브(7)를 통해 유입된 공기와 인젝터(13)에 의해 분사된 연료의 혼합 압축 가스를 연소실(15)에서 점화 플러그(11)의 불꽃으로 점화하여 연소시키도록 되어 있다.

그러나 상기한 종래의 직접 분사식 가솔린 엔진에 있어서는, 실린더 헤드(5)가, 연소실(15)을 구성하고 있을 뿐만 아니라 연소실(15)로의 공기 공급관 배기계로의 배기 가스 배출을 행하는 흡배기 밸브(7, 9), 압축 연료에 전기 스파크를 일으켜 연소시키는 점화 플러그(11) 및 연소실(15)에 연료를 분사하는 인젝터(13)가 장착되어 있는 복잡한 구조로 되어 있다.

따라서, 최적의 엔진 성능을 발휘하도록 흡배기 밸브 위치, 점화 플러그 위치 및 인젝터의 위치를 설정함에 있어서, 이들 밸브, 점화 플러그 및 인젝터를 한정된 실린더 헤드 내에 적적히 배열하는 것이 쉽지 아니하며, 실질적으로 상기 기구들의 간섭에 의해 엔진의 성능이 저하되고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 직접 분사식 가솔린 엔진의 실린더 구조가 지니는 문제점을 해소하기 위한 것으로써, 실린더 헤드에 밸브 기구, 점화 플러그, 및 인젝터 모두가 배치되므로써 야기되는 엔진 설계의 어려움과 엔진 성능 저하를 방지하고자 하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 직접 분사식 가솔린 엔진의 실린더를 보여주는 개략 단면도.

도 2는 종래의 일반적인 직접 분사식 가솔린 엔진의 실린더를 개략적으로 도시한 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 실린더3 : 실린더 블록

4 : 피스톤5 : 실린더 헤드

7, 9 : 밸브11 : 점화 플러그

13 : 인젝터15 : 연소실

17 : 피스톤의 오목부

상기한 본 발명의 목적은, 실린더 헤드에 장착되어 있던 인젝터를 실린더 블록에 장착하고 인젝터가 장착된 쪽의 피스톤 상부를 오목하게 형성하여 인젝터와 피스톤이 서로 간섭하지 않도록 하므로써 실린더 헤드의 구성을 단순화시키고 분사 연료의 연소 안정성을 향상시키는 것에 의해 달성된다.

구체적으로 본 발명의 목적은, 실린더 블록, 피스톤, 실린더 헤드, 밸브, 스파크 플러그, 및 인젝터를 포함하는 직접 분사식 가솔린 엔진의 실린더에 있어서, 상기 점화 플러그는 실린더 헤드에 장착되어 있고, 상기 인젝터는 실린더 블록 상단에 장착되어 있으며, 상기 인젝터가 장착된 쪽의 피스톤 상부는 오목하게 형성되어 인젝터와 피스톤이 서로 간섭되지 않도록 하는 실린더 구조에 의해 달성된다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 직접 분사식 가솔린 엔진의 실린더 구조를 상세히 설명한다. 이하의 구체예는 본 발명에 따른 직접 분사식 가솔린 엔진의 실린더 구조를 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 직접 분사식 가솔린 엔진의 실린더 구조를 보여주는 단면도이다. 도시된 바와 같이, 직접 분사식 가솔린 엔진의 실린더(1)는 일반적인 직분식 실린더와 마찬가지로 실린더 블록(3), 피스톤(4), 실린더 헤드(5), 흡배기 밸브(7, 9), 점화 플러그(11), 및 인젝터(13)를 포함한다. 흡배기 밸브(7, 9)와 점화 플러그(11)는 종래의 실린더와 동일하게 실린더 헤드(5)에 장착되어 있다.

본 발명의 특징에 따라, 연소실(15)에 연료를 직접 분사하는 인젝터(13)는 실린더 블록(3)의 상부에 가로 방향으로 장착되어 있다. 인젝터(13)가 실린더 블록(3)에 장착됨에 따라, 인젝터(13)가 상하로 왕복 운동하는 피스톤(4)에 의해 간섭받을 수 있으므로, 본 발명의 실린더(1)는 상기 인젝터(13)가 장착된 쪽의 피스톤(4) 상부에 오목부(17)가 형성되어 있다.

상기한 바와 같은 구조에 따라, 본 발명의 직접 분사식 가솔린 엔진의 실린더는 실린더 헤드(5)와 피스톤(4)의 상부 오목부(17)에 의해 형성되는 공간이 연소실(15)을 이루게 되다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 직접 분사식 가솔린 엔진의 실린더에 의하면, 실린더 헤드(5)에 장착되어 있던 인젝터(13)를 실린더 블록(3)에 장착하고 있음으로 실린더 헤드(5)의 구성이 단순화되고, 이로써 실린더 헤드(5)에 밸브 기구(7, 9), 점화 플러그(11), 및 인젝터(13) 모두가 배치되므로써 야기되는 엔진 설계의 어려움이 제거되고, 아울러 인젝터(13)에서 분사된 연료가 실린더 헤드(5)와 피스톤(4)의 상부 오목부(17)에 의해 형성되는 연소실(15)을 통해 실린더 헤드(5)에 있는 점화 플러그(11)에 용이하게 접근하게 되므로 A/F가 40 이상인 매우 희박한 연료를 안정적으로 연소할 수 있어서 연비가 향상되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 실린더 블록, 피스톤, 실린더 헤드, 밸브, 스파크 플러그, 및 인젝터를 포함하는 직접 분사식 가솔린 엔진의 실린더에 있어서, 상기 점화 플러그는 실린더 헤드에 장착되어 있고, 상기 인젝터는 실린더 블록 상단에 장착되어 있으며, 상기 인젝터가 장착된 쪽의 피스톤 상부에는 오목부가 형성되어 있어서 상기 인젝터와 피스톤이 서로 간섭되지 않도록 하는 실린더 구조.