KR19980074252A

KR19980074252A - Diesel engine in indirect injection combustion chamber with direct injection combustion chamber

Info

Publication number: KR19980074252A
Application number: KR1019970009989A
Authority: KR
Inventors: 백상철
Original assignee: 김영귀; 기아자동차 주식회사
Priority date: 1997-03-22
Filing date: 1997-03-22
Publication date: 1998-11-05

Abstract

본 발명은 직접 분사식 연소실을 갖춘 디젤 엔진용 간접 분사식 연소실에 관한 것으로, 특히 연소실을 직접 분사식으로 하여 출력을 높이고 이에 따른 열부하 감소에 의한 열효율을 향상시키려는 직접 분사식 연소실을 갖춘 간접 분사식 연소실의 디젤엔진에 관한 것이다.The present invention relates to an indirect injection combustion chamber for a diesel engine having a direct injection combustion chamber, and more particularly, to a diesel engine of an indirect injection combustion chamber having a direct injection combustion chamber to increase the output by using the combustion chamber as a direct injection type and to improve thermal efficiency by reducing the heat load. It is about.

본 발명은 주연소실과 부연소실로 분할되는 디젤 엔진용 간접 분사식 연소실에 있어서, 상기 간접 분사식 연소실에 설치된 분사노즐을 직접 분사식 분사노즐의 분사압력과 같은 수준으로 상승시켜 실린더 헤드 부연소실에 설치하며, 상기 직접 분사식 연소실과 같은 주연소실을 피스톤 상면에 형성하고, 이와같은 상태에서 분사된 연료가 부연소실을 관통하면 빠르게 주연소실로 도달할 수 있도록 상기 부연소실에 통로가 형성되는 것을 특징으로 한다.The present invention is an indirect injection combustion chamber for a diesel engine divided into a main combustion chamber and a subcombustion chamber, the injection nozzle installed in the indirect injection combustion chamber is raised to the same level as the injection pressure of the direct injection injection nozzle, and installed in the cylinder head subcombustion chamber, A main combustion chamber, such as the direct injection combustion chamber, is formed on the upper surface of the piston, and in this state, a passage is formed in the subcombustion chamber so that the fuel injected through the subcombustion chamber can quickly reach the main combustion chamber.

상기한 바와같이 본 발명에서는 간접 분사식 연소실의 분사노즐을 직접 분사식 분사노즐의 분사압력으로 상승되었기 때문에 와류가 강하여 혼합이 용이하게 된다.As described above, in the present invention, since the injection nozzle of the indirect injection combustion chamber is raised to the injection pressure of the direct injection injection nozzle, the vortex is strong to facilitate mixing.

따라서 간접 분사식 연소실의 장점을 최대한 살리면서 단점은 직접 분사식 연소실로 대처함으로써, 열효율이 향상되고, 이에 따라 완전 연소되어 매연이 효과적으로 저감되는 매우 유용한 발명이다.Therefore, by making the most of the advantages of the indirect injection combustion chamber to the maximum disadvantages by coping with the direct injection combustion chamber, the thermal efficiency is improved, and thus it is a very useful invention that is completely burned to reduce the smoke effectively.

Description

Diesel engine in indirect injection combustion chamber with direct injection combustion chamber

본 발명은 직접 분사식 연소실을 갖춘 간접 분사식 연소실의 디젤 엔진에 관한 것으로, 특히 연소실을 직접 분사식으로 하여 출력을 높이고 이에 따른 열부하 감소에 의한 열효율을 향상시키려는 직접 분사식 연소실을 갖춘 간접 분사식 연소실의 디젤 엔진에 관한 것이다.The present invention relates to a diesel engine of an indirect injection combustion chamber having a direct injection combustion chamber, and more particularly, to a diesel engine of an indirect injection combustion chamber having a direct injection combustion chamber to increase the output by using the combustion chamber as a direct injection type and to improve thermal efficiency by reducing the heat load. It is about.

일반적으로 자동차에 적용되어 사용되는 실린더 블록은 엔진의 기초 구조물로 사용된다. 이러한 자동차용 엔진의 실린더 블록은 보통 일체구조로 되어 있으며, 여기에 여러 가지 구조물이 설치되는데 이는 밸브기구를 설치하기 위한 부분이 마련되어 있고, 실린더 블록의 윗면에는 실린더 헤드가 설치되며, 아랫쪽 중앙부에는 베어링을 사이에 두고 크랭크 축이 설치되도록 되어 있다.In general, the cylinder block used in automobiles is used as the foundation structure of the engine. The cylinder block of such an automobile engine is usually one-piece structure, and various structures are installed therein, which is provided with a part for installing a valve mechanism, and a cylinder head is installed on the upper surface of the cylinder block, and a bearing in the lower center part. The crankshaft is to be installed with the gap between them.

이와같이 실린더 내에 설치되는 냉각장치의 구조를 간단하게 살펴보면 밸브를 거쳐 크랭크 축에 의해 구동되면서 냉각수를 순환시키는 워터펌프와, 상기 워터펌프에 의해 강제 순환된 냉각수에 의해 냉각되는 엔진과, 상기 엔진에서 열을 흡수한 냉각수를 냉각시키는 라디에이터와 상기 라디에이터 엔진 및 워터펌프에 냉각수를 통할 수 있도록 이를 연결하는 호스로 구성되어 있다.As described above, the structure of the cooling device installed in the cylinder is briefly described. A water pump driven by a crankshaft through a valve to circulate the coolant, an engine cooled by the coolant circulated by the water pump, and heat in the engine It consists of a radiator for cooling the cooling water absorbed by the hose connected to the radiator engine and the water pump to allow the cooling water to pass through.

이와같이 구성된 종래 냉각장치는 워터펌프가 벨트를 거쳐 크랭크 축에 의해 구동되면서 냉각수를 강제 순화시키면 강제 순환된 냉각수에 의해 과열된 엔진에 냉각되며, 이때 과열된 엔진을 냉각시킨 냉각수가 호스를 따라 라디에이터로 유입되면 상기 라디에이터는 냉각수를 냉각하여 호스를 통해 다시 워터펌프로 순환시키도록 되어 있으며, 연소실을 냉각시키기 위한 냉각수는 연소 기간중에 실린더 내에서 연소되는 온도를 약 2,000∼2,500℃에 이르며 이 열은 실린더 벽, 실린더 헤드, 피스톤 밸브 및 기타의 부품에 전도된다.In the conventional cooling device configured as described above, when the water pump is driven by the crankshaft through the belt and forced purifying the coolant, the superheated engine is cooled by the forced circulation coolant, and the coolant that cools the overheated engine is radiated along the hose to the radiator. When the radiator is introduced, the radiator cools the cooling water and circulates it again through the hose to the water pump. The cooling water for cooling the combustion chamber reaches a temperature of about 2,000 to 2,500 ° C in the cylinder during the combustion period. Conductive to the wall, cylinder head, piston valve and other parts.

상기한 바와같이 종래 연소 효율을 향상시킨 디젤 연소실은 도1에서와 같이 크게 주연소실(1)과 부연소실(3)로 나뉘어지는데 부연소실(3) 노즐(5)을 통해 가스를 흡입하여 고온 고압으로 압축하고, 주연소실(1)은 부연소실(3)에서 고온 고압으로 압축된 가스를 이용하여 엔진에 출력하게 된다.As described above, a diesel combustion chamber having improved conventional combustion efficiency is divided into a main combustion chamber 1 and a subcombustion chamber 3, as shown in FIG. 1, by inhaling gas through the subcombustion chamber 3 and the nozzle 5 at a high temperature and high pressure. The main combustion chamber 1 is outputted to the engine using a gas compressed at a high temperature and high pressure in the subcombustion chamber 3.

그러나 이러한 종래 디젤 엔진용 간접 분사식 연소실은 구조가 복잡하고 직접 분사식 연소실에 비해 발열량이 높아 열변이 생기기 쉽고, 이에 따른 열효율이 낮으므로 디젤 엔진에 노크가 생기는 문제점이 발생하였다.However, such a conventional indirect injection combustion chamber for a diesel engine has a complicated structure and a high heat generation compared to the direct injection combustion chamber, which is likely to cause heat deflection, and thus has low thermal efficiency, causing knocking of the diesel engine.

따라서 본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 디젤 엔진용 연소실에 분사압력을 직접 분사식 디젤 엔진 수준으로 높여 연소실의 체적을 향상하여 출력을 높이고, 이에 따라 열부하 감소에 의해 열효율을 향상시켜, 연소실 내에서의 완전 연소를 유도하므로써 스모그현상을 저감하려는 직접 분사식 연소실을 갖춘 간접 분사식 연소실의 디젤 엔진을 제공하는데 있다.Therefore, the present invention has been made in view of the problems of the prior art, the purpose of which is to increase the injection pressure in the combustion chamber for diesel engines to the level of direct injection diesel engine to improve the volume of the combustion chamber to increase the output, thereby reducing the heat load It is to provide a diesel engine of an indirect injection combustion chamber having a direct injection combustion chamber to improve thermal efficiency and reduce smog by inducing complete combustion in the combustion chamber.

도1은 종래 간접 분사식 연소실을 나타낸 구성도,1 is a block diagram showing a conventional indirect injection combustion chamber,

도2는 본 발명은 간접 분사식 연소실을 나타낸 구성도이다.2 is a configuration diagram showing an indirect injection type combustion chamber.

( 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 )(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)

11 : 실린더 헤드11a : 통로11: cylinder head 11a: passage

13 : 주연소실15 : 부연소실13: main combustion chamber 15: sub combustion chamber

17 : 분사노즐19 : 피스톤17: injection nozzle 19: piston

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 주연소실과 부연소실로 분할되는 디젤 엔진용 간접 분사식 연소실에 있어서, 상기 간접 분사식 연소실에 설치된 분사노즐을 직접 분사식 분사노즐의 분사압력과 같은 수준으로 상승시켜 실린더 헤드 부연소실에 설치하며, 상기 직접 분사식 연소실과 같은 주연소실을 피스톤 상면에 형성하고, 이와같은 상태에서 분사된 연료가 부연소실을 관통하면 빠르게 주연소실로 도달할 수 있도록 상기 부연소실에 통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 직접 분사식 연소실을 갖춘 간접 분사식 연소실의 디젤 엔진을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a diesel engine indirect injection combustion chamber divided into a main combustion chamber and a subcombustion chamber, the injection nozzle installed in the indirect injection combustion chamber is raised to the same level as the injection pressure of the direct injection injection nozzle cylinder It is installed in the head subcombustion chamber, and a main combustion chamber such as the direct injection combustion chamber is formed on the upper surface of the piston, and in this state, a passage is formed in the subcombustion chamber so that the injected fuel passes through the subcombustion chamber so that the main combustion chamber can be quickly reached. It provides a diesel engine of the indirect injection combustion chamber having a direct injection combustion chamber characterized in that.

상기한 바와같이 본 발명은 간접 분사식 연소실의 장점을 최대한 살리고, 단점은 직접 분사식 연소실로 대처함으로써 열효율이 향상되고 이에 따라 완전연소가 되어 매연이 효과적으로 저감되는 것이다.As described above, the present invention maximizes the advantages of the indirect injection type combustion chamber, and the disadvantage is that the thermal efficiency is improved by coping with the direct injection type combustion chamber, and thus, the exhaust gas is effectively reduced so that the smoke is effectively reduced.

(실 시 예)(Actual example)

이하 상기와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention as described above will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

첨부된 도2는 본 발명에 따른 간접 분사식 연소실을 나타낸 구성도이다.2 is a block diagram showing an indirect injection combustion chamber according to the present invention.

먼저 디젤 엔진용 간접 분사식 연소실은 크게 실린더 헤드(11)에 형성되는 부연소실(15)과 피스톤에 형성되는 주연소실(13)로 나뉘어지며, 이러한 부연소실(15)에는 연료를 분사시키는 분사노즐(17)이 설치된다.First, the indirect injection combustion chamber for a diesel engine is largely divided into a subcombustion chamber 15 formed in the cylinder head 11 and a main combustion chamber 13 formed in the piston, and an injection nozzle for injecting fuel into the subcombustion chamber 15. 17) is installed.

이와같이 구성된 디젤 엔진용 간접 분사식 연소실이 형성된 상태에서 상기 간접 분사식 연소실에 설치된 분사노즐(17)을 직접 분사식 분사노즐(17)의 분사압력과 같은 수준으로 상승시켜 실린더 헤드(11)의 부연소실(15)에 설치하는 동시에 직접 분사식 연소실과 같은 주연소실(13)을 피스톤(19) 상면에 형성하고, 상기 부연소실(15)에 통로(11a)를 형성하여 분사된 연료가 부연소실(15)을 관통하면 빠르게 주연소실(13)로 도달할 수 있도록 구성된다.In the state in which the indirect injection combustion chamber for the diesel engine configured as described above is formed, the injection nozzle 17 installed in the indirect injection combustion chamber is raised to the same level as the injection pressure of the direct injection injection nozzle 17 so that the subcombustion chamber 15 of the cylinder head 11 is carried out. And a main combustion chamber 13, such as a direct injection combustion chamber, is formed on the upper surface of the piston 19, and a passage 11a is formed in the subcombustion chamber 15 so that the injected fuel penetrates the subcombustion chamber 15. When configured to be able to quickly reach the main combustion chamber (13).

이와같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above is as follows.

먼저 간접 분사식 연소실의 부연소실(15)에 설치된 분사노즐(17)을 직접 분사식 분사노즐(17)과 같이 분사압력이 상승되어 있기 때문에 분사시, 직접 분사식의 분사노즐의 분사압력인 1,200bar정도까지 상승하여 분사되고, 분사노즐(17)에 의해 분사되는 연료는 부연소실(15)에 형성된 통로(11a)를 관통하여 빠르게 주연소실(13)에 도달하게 된다. 이때 분사노즐(17)에 의해 분사된 연료의 후미는 부연소실(15)에서 연소하고 연료의 앞부분은 주연소실에서 동시에 연소하게 되므로 열효율이 높아진다.First, since the injection pressure of the injection nozzle 17 installed in the subcombustion chamber 15 of the indirect injection combustion chamber is increased like the direct injection nozzle 17, the injection pressure is increased to about 1,200 bar, which is the injection pressure of the direct injection nozzle. The fuel injected upwardly and injected by the injection nozzle 17 passes through the passage 11a formed in the subcombustion chamber 15 to quickly reach the main combustion chamber 13. At this time, the rear end of the fuel injected by the injection nozzle 17 is burned in the sub-combustion chamber 15, and the front part of the fuel is burned simultaneously in the main combustion chamber, thereby increasing the thermal efficiency.

또한 간접 분사식 연소실의 부연소실에 통로가 형성되어 있어 빠르게 분사된 연료가 주연소실로 진입할 수 있으며, 주연소실이 직접 분사식의 주연소실과 같이 형성되어 있으므로 체적 효율에 의한 출력이 향상되고 열부하 감소에 의해 열효율이 향상된다.In addition, a passage is formed in the sub-combustion chamber of the indirect injection combustion chamber so that the fuel injected rapidly can enter the main combustion chamber, and the main combustion chamber is formed like the main injection chamber of the direct injection type, so that the output by volumetric efficiency is improved and the heat load is reduced. This improves thermal efficiency.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.In the above, the present invention has been illustrated and described with reference to specific preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments and is not limited to the spirit of the present invention. Various changes and modifications can be made by those who have

Claims

In the indirect injection combustion chamber for a diesel engine divided into a main combustion chamber and a subcombustion chamber,

The injection nozzle installed in the indirect injection combustion chamber is raised to the same level as the injection pressure of the direct injection injection nozzle and installed in the cylinder head subcombustion chamber, and the main combustion chamber such as the direct injection combustion chamber is formed on the upper surface of the piston, and the injection is performed in this state. A diesel engine of the indirect injection combustion chamber with a direct injection combustion chamber, characterized in that a passage is formed in the subcombustion chamber so that the spent fuel passes through the subcombustion chamber so that it can quickly reach the main combustion chamber.