KR19990005080A - 직접 분사식 엔진의 액체 연료 흐름 방지 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직접 분사식 엔진의 액체 연료 흐름 방지 구조에 관한 것이며, 실린더 블록(1)과 실린더 헤드(3)에 의해 형성되는 연소실(5)에 흡기 밸브(7)를 매개하여 흡기관(9)이 연결되어 있고 상기 흡기관(9)의 연소실(5)에 인접한 위치에 인젝터(11)가 설치되어 있는 직접 분사식 엔진에 있어서, 상기 인젝터(11)의 하류에 위치하고 연소실(5)에 접하는 상기 흡기관(9)의 내주면 하부에는, 이곳을 흘러내리는 액체 상태의 연료를 진동에 의해 기화시키는 진동 발생기(13)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 직접 분사식 엔진의 액체 연료 흐름 방지 구조가 제공되고, 이로써 연소실로 유입되는 액체 상태의 연료를 진동 발생기의 진동으로 기화시켜 완전히 기화된 연료를 연소실에 공급할 수 있으므로, 연료의 연소 효율을 향상시켜 엔진의 출력을 증대시키고, 연소실 내에 액체 연료의 유입으로 발생되는 노킹 현상을 방지하여 엔진의 수명을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

직접 분사식 엔진의 액체 연료 흐름 방지 구조

(기술분야)

본 발명은 직접 분사식 엔진의 액체 연료 흐름 방지 구조에 관한 것이며, 보다 상세하게는 인젝터에 의해 연료를 분사하는 직분식 가솔린 엔진에서 연소실 내로 연료가 유입될 때 액체상태의 연료가 연소실에 유입되는 것을 방지하여 연소 효율의 저하를 억제시키고, 노킹 현상을 방지하도록 한 직접 분사식 엔진의 액체 연료 흐름 방지 구조에 관한 것이다.

(종래 기술)

가솔린 엔진에 공급되는 혼합기는 엔진의 출력, 연료 소비량, 및 배기 가스의 정화 등에 영향을 미치므로 정밀도 있게 제어되는 것이 필요하며, 이와 같은 혼합기를 제어하는 장치로서 종래에는 벤추리식 기화기가 사용되었으나, 근자에는 흡입 공기량을 전기적으로 검출하여 이에 따라 연료를 엔진의 운전 조건에 적응시켜 혼합기를 분사하고 이런 혼합기의 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 가솔린을 실린더 헤드의 연소실에 직접 연료를 분사하도록 구성된 직접 분사식 엔진에 있어서는, 연소실의 고압 환경에서 분무된 연료의 성층화와 스파크 플러그의 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.

도2는 종래의 일반적인 직접 분사식 가솔린 엔진의 실린더를 개략적으로 도시한 부분 단면도이다. 도시된 바와 같이, 실린더 블록(33), 피스톤(35) 및 실린더 헤드(37)를 포함하는 실린더(31)의 실린더 헤드(37)에는 흡기 밸브(39) 및 인젝터(41)가 장착되어 있으며, 흡기 밸브(39)를 통해 흡기관(43)으로부터 유입된 공기와 인젝터(41)에 의해 분사된 연료의 혼합 압축 가스를 연소실(45)에서 점화 플러그의 불꽃으로 점화하여 연소시키도록 되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 엔진 구조에 있어서는 흡기 밸브(39)를 통해 흡기관(43)으로부터 유입된 공기와 인젝터(41)에서 분사된 연료가 혼합되어 연소실(45)로 유입될 때, 공기와 완전히 혼합되지 않은 일부 연료가 액체 상태로 흡기관(43)의 벽을 따라 엔진의 연소실(45)로 흘러들어 가는 현상이 발생하게 된다.

이와 같이 연료가 완전히 혼합되지 않고 일부의 연료가 액체상태로 흡기관을 통해 흘러 들어가는 경우, 충분한 연소가 이루어지지 못하여 연료의 연소 효율을 저하되게 되고, 경우에 따라서는 엔진에서 노킹 현상을 발생시켜 피스톤을 파손시키는 문제점이 있다.

따라서, 공기와 혼합되지 못하고 흡기관을 따라 흘러내리는 액체 상태의 연료를 기화하여 완전한 연소가 이루어지도록 하므로써 엔진의 효율을 향상시키고 노킹 현상을 방지하는 대책이 필요시 된다.

본 발명의 목적은, 상기한 기술적 배경 하에서, 공기와 혼합되지 못한 액체 상태의 연료가 흡기관을 따라 연소실로 유입되는 것을 방지하므로써, 엔진의 연소 효율을 증대시키고 노킹 현상으로 인한 엔진 출력의 저하와 수명 단축을 방지하도록 하는데 있다.

도1은 본 발명에 따른 직접 분사식 엔진의 액체 연료 흐름 방지 구조를 보여주는 엔진의 부분 단면도.

도2는 종래의 일반적인 직접 분사식 가솔린 엔진의 실린더를 개략적으로 도시한 부분 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 실린더 블록 3: 실린더 헤드

5: 연소실 7: 흡기 밸브

9: 흡기관 11: 인젝터

13: 진동 발생기 15: 시동 스위치

상기한 본 발명의 목적은, 액체 상태로 연소실로 유입되는 연료를 연소실에 근접한 흡기관에 설치된 진동 발생기에 의해 기화시키므로써, 액체 상태의 연료가 연소실로 유입되는 것을 방지하므로써 달성된다.

구체적으로 상기한 본 발명의 목적은, 실린더 블록과 실린더 헤드에 의해 형성되는 연소실에 흡기 밸브를 매개하여 흡기관이 연결되어 있고, 상기 흡기관의 연소실에 인접한 위치에 인젝터가 설치되어 있는 직접 분사식 엔진에 있어서, 상기 인젝터의 하류에 위치하고 연소실에 접하는 상기 흡기관의 내주면 하부에는, 이곳을 흘러내리는 액체 상태의 연료를 진동에 의해 기화시키는 진동 발생기가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 직접 분사식 엔진의 액체 연료 흐름 방지 구조에 의해 달성된다.

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

도1은 본 발명에 따른 직접 분사식 엔진의 액체 연료 흐름 방지 구조를 보여주는 엔진의 부분 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 직접 분사식 엔진의 액체 연료 흐름 방지 구조가 적용되는 엔진은, 실린더 블록(1)과 실린더 헤드(3)에 의해 형성되는 연소실(5)에 흡기 밸브(7)를 매개하여 흡기관(9)이 연결되어 있고, 상기 흡기관(9)에는 연소실(5)에 인접한 위치에 인젝터(11)가 설치되어 있는 직접 분사식 엔진이다.

상기와 같은 직분식 엔진에 있어서는, 앞서 설명한 바와 같이, 흡기관(9)으로 통해 유입되는 공기와 인젝터(11)에서 분사하는 연료가 완전히 혼합되지 못하고 일부의 연료가 흡기관(9)의 내주면 바닥(하부)을 따라 흘러서 연소실(5)로 유입될 수 있다.

본 발명의 특징에 따라, 상기 흡기관(9)에 진동 발생기(13)가 설치되어 있다. 즉, 인젝터(11)의 하류에 위치하고 연소실(5)에 접하는 흡기관(9)의 내주면 하부에 진동 발생기(13)가 설치되어 있다. 진동 발생기(13)는 흡기관(9) 내주면의 가장 낮은 곳에 진동판이 위치하도록 설치된다. 상기 진동 발생기(13)는 도시를 생략한 진동판이 미세 진동을 발생시켜서 진동판 위로 흐르는 액체 상태의 연료에 진동에 가하여 기화시키는 작용을 한다.

상기 진동 발생기(13)에 공급되는 전원은 차량의 시동 스위치(15)에 의해 단속되며, 따라서 상기 진동 발생기(13)는 엔진의 시동과 동시에 작동하게 된다. 도2에서 도면 부호 17은 배터리를 나타낸다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 직접 분사식 엔진의 액체 연료 흐름 방지 구조의 작용을 설명한다.

연소실(5)로 유입되기 바로 직전의 흡기관(9)에 설치된 진동 발생기(13)는, 인젝터(11)에서 분사된 연료 중에 흡기관(9)을 통해 유입된 공기와 혼합되지 못하고 액체 상태로 흡기관 저면을 따라 흐르는 연료에 진동을 가하며, 이에 따라, 액체 상태의 연료가 기화되어 연소실(5)로 공급된다.

따라서, 완전히 기화된 연료가 연소실(5)에 공급되어 연료의 연소 효율을 향상시켜 엔진의 출력을 증대시키고, 연소실 내에 액체 연료의 유입으로 발생되는 노킹현상을 방지하여 피스톤을 보호한다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 직접 분사식 엔진의 액체 연료 흐름 방지 구조에 의하면, 직접 분사식 엔진에서, 인젝터와 연소실 사이의 흡기관의 내주면 하부에 설치되는 진동 발생기에 따라, 이곳을 흐르는 액체 상태의 연료가 진동 발생기의 진동으로 기화되므로, 완전히 기화된 연료를 연소실에 공급할 수 있어서, 연료의 연소 효율을 향상시켜 엔진의 출력을 증대시키고, 연소실 내에 액체 연료의 유입으로 발생되는 노킹현상을 방지하여 엔진의 수명을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 실린더 블록(1)과 실린더 헤드(3)에 의해 형성되는 연소실(5)에 흡기 밸브(7)를 매개하여 흡기관(9)이 연결되어 있고 상기 흡기관(9)의 연소실(5)에 인접한 위치에 인젝터(11)가 설치되어 있는 직접 분사식 엔진에 있어서, 상기 인젝터(11)의 하류에 위치하고 연소실(5)에 접하는 상기 흡기관(9)의 내주면 하부에는, 이곳을 흘러내리는 액체 상태의 연료를 진동에 의해 기화시키는 진동 발생기(13)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 직접 분사식 엔진의 액체 연료 흐름 방지 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 진동 발생기(13)에 공급되는 전원은 차량의 시동 스위치(15)에 의해 단속되는 것을 특징으로 하는 직접 분사식 엔진의 액체 연료 흐름 방지 구조.