KR19990005666U

KR19990005666U - Preheater of diesel engine

Info

Publication number: KR19990005666U
Application number: KR2019970019021U
Authority: KR
Inventors: 손종문
Original assignee: 김영귀; 기아자동차 주식회사
Priority date: 1997-07-18
Filing date: 1997-07-18
Publication date: 1999-02-18

Abstract

동절기 또는 혹한기에 연소실로 공급되는 공기의 온도를 예열에 의해 사전에 높여주므로써 경유의 자연발화 능력을 높여줄 뿐만 아니라 부품 수를 줄여 생산원가를 낮추고, 또한 조립공정도 줄어들게 하므로써 작업공수를 줄여 디젤 엔진 조립에 따른 생산성을 향상시킬 수 있도록 해주며, 디젤 엔진의 각 연소실로 연료의 연소에 필요한 공기를 각각 공급하기 위한 흡기 매니폴드 및 흡기 매니폴드의 일측공기의 공급경로 상에 설치되어 흡기 매니폴드를 통해 상기 연소실로 공급되는 공기를 예열하여주기 위한 프리 히터를 포함하는 구성으로 이루어진 디젤 엔진의 예열장치에 관한 고안.By preheating the temperature of the air supplied to the combustion chamber in winter or cold season by preheating, it not only increases the spontaneous ignition capacity of diesel, but also reduces the number of parts, reduces production costs, and also reduces the assembly process. It is possible to improve productivity according to engine assembly, and is installed on the intake manifold for supplying air for fuel combustion to each combustion chamber of diesel engine, and on the supply path of air on one side of the intake manifold. Design of a preheating device for a diesel engine consisting of a configuration comprising a pre-heater for preheating the air supplied to the combustion chamber through.

Description

Preheater of diesel engine

본 고안은 디젤 엔진의 예열장치에 관한 것으로, 특히 자동차용 디젤 엔진의 연소실을 예열하여주므로써 동절기 또는 혹한기에 원활하게 시동이 이루어질 수 있도록 해주는 디젤 엔진의 예열장치에 관한 것이다.The present invention relates to a preheating device for a diesel engine, and more particularly, to a preheating device for a diesel engine that allows the engine to be started smoothly in winter or in cold weather by preheating the combustion chamber of an automotive diesel engine.

일반적으로 자동차용 디젤 엔진은 실린더 안에 공기만을 흡입, 압축하여 공기의 온도가 높아졌을 때, 연료를 안개 모양의 입자로 고압분사하여 이 분사 연료가 공기의 압축열에 의해 자기착화 연소하게 된다. 이 때 발생한 가스의 압력에 의해 동력을 얻는다.In general, an automotive diesel engine inhales and compresses only air in a cylinder, and when the temperature of the air increases, high-pressure injection of fuel into mist-like particles causes the injection fuel to self-ignite and burn by the heat of compressed air. Power is obtained by the pressure of the gas generated at this time.

디젤 엔진은 피스톤, 크랭크샤프트 기구로 된 엔진 본체와 이에 부속된 윤활, 냉각, 연료, 흡배기, 전기장치 등 기본적인 구조는 가솔린 엔진에서와 거의 같으나, 크게 다른 점은, 디젤 엔진에는 전기 점화장치가 필요치 않고 그 대신 연료 분사장치가 필요하다.The diesel engine has the same basic structure as that of the gasoline engine, but the basic structure of the engine body including pistons and crankshaft mechanisms, and lubrication, cooling, fuel, intake and electrical equipment, etc., but the diesel engine requires an electric ignition. Instead fuel injectors are needed.

이러한 디젤 엔진에 있어서 동절기 또는 혹한기에는 경유의 자연발화능력이 떨어지기 때문에 연소실 내부의 공기를 일정온도 이상으로 예열하여주어야 된다. 이에 관련하여 첨부된 도면을 참조하여 종래의 기술을 설명한다.In such a diesel engine, in the winter or cold season, the natural ignition capacity of diesel fuel is reduced, so the air in the combustion chamber must be preheated to a predetermined temperature or more. In this regard, the prior art will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래의 예열장치가 장착되어 있는 디젤 엔진의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a diesel engine equipped with a conventional preheater.

도 1에는 실린더(10)가 도시되어 있다. 이 실린더(10) 상에는 실린더 헤드(20)가 장착되어 있다. 실린더(10) 내부에는 피스톤(30)이 직선이동 가능케 설치되어 있으며, 실린더 헤드(20)와 피스톤(30) 사이에는 연소실(40)이 형성되어 있다. 이 연소실(40)은 고온, 고압의 연료가 자연발화에 의해 연소되는 곳이다.1 shows a cylinder 10. The cylinder head 20 is mounted on this cylinder 10. The piston 30 is installed in the cylinder 10 so that the linear movement is possible, and the combustion chamber 40 is formed between the cylinder head 20 and the piston 30. This combustion chamber 40 is a place where high temperature and high pressure fuel is combusted by spontaneous combustion.

도시된 바와 같이 실린더 헤드(20)에는 흡기구(22)가 형성되어 있고, 흡기구(22)에는 흡기 밸브(23)가 장착되어 있다. 흡기 밸브(23) 옆쪽으로 연료를 분사하기 위한 노즐(24)이 설치되어 있으며, 그 옆쪽으로 글로우 플러그(glow plug, 26)가 설치되어 있다. 글로우 플러그(26)는 연소실(40) 내의 온도를 올려주므로써 초기에 시동이 잘 걸릴 수 있도록 하기 위한 것이다. 이 글로우 플러그(26)는 연소실(40) 내부로 돌출되어 있는 그 끝단부에 발열 코일을 장착하여 800 ~ 1000℃정도의 온도로 20 ~ 30초동안 발열할 수 있도록 되어 있다. 이러한 글로우 플러그(26)는 각각의 연소실(40) 마다 장착되어 있어야 된다.As shown in the drawing, an inlet port 22 is formed in the cylinder head 20, and an inlet valve 23 is mounted in the inlet port 22. A nozzle 24 for injecting fuel to the intake valve 23 is provided, and a glow plug 26 is provided to the side of the intake valve 23. The glow plug 26 is to increase the temperature in the combustion chamber 40 so that the initial start may be well performed. The glow plug 26 is provided with a heating coil at its end projecting into the combustion chamber 40 to generate heat for 20 to 30 seconds at a temperature of about 800 to 1000 ° C. This glow plug 26 must be mounted for each combustion chamber 40.

즉, 종래에는 동절기 또는 혹한기에 경유의 자연 발화 능력을 향상시키기 위해 각각의 연소실에 대응되는 위치의 실린더 헤드에 각각의 글로우 플러그를 설치하여 연소실 내부의 공기를 예열하여 주었다. 이에 많은 수의 글로우 플러그가 필요할 뿐만 아니라 글로우 플러그를 연소실 수만큼 별도로 각각 설치하여야 된다.That is, in the related art, in order to improve the spontaneous ignition ability of diesel fuel during winter or cold weather, each glow plug is installed in the cylinder head at a position corresponding to each combustion chamber to preheat the air inside the combustion chamber. This requires not only a large number of glow plugs, but also a separate glow plugs for each combustion chamber.

글로우 플러그를 실린더 헤드 등에 별도로 각각 조립하는 데에는 시간이 많이 걸릴 뿐만 아니라 그 조립과정도 어려워 디젤 엔진 조립에 따른 생산성도 떨어진다는 단점이 있다.It is not only time-consuming to assemble the glow plugs separately from the cylinder heads, etc., but also has difficulty in assembling the glow plugs.

특히, 대형 트럭 등에 사용되는 디젤 엔진에서는 연소실 용적이 크기 때문에 글로우 플러그만으로는 예열 능력이 부족하다.In particular, in diesel engines used in heavy trucks and the like, the combustion chamber volume is large, so the glow plug alone is not sufficient for preheating.

본 고안의 목적은 동절기 또는 혹한기에 연소실로 공급되는 공기의 온도를 예열에 의해 사전에 높여주므로써 경유의 자연발화능력을 높여줄 뿐만 아니라 부품수를 줄여 생산원가를 낮추고, 또한 조립공정도 줄어들게 하므로써 작업공수를 줄여 디젤 엔진 조립에 따른 생산성을 향상시킬 수 있도록 해주는 디젤 엔진의 예열장치를 제공하는 데 있다.The purpose of the present invention is to raise the temperature of the air supplied to the combustion chamber by preheating in winter or cold season, so that it not only increases the spontaneous combustion ability of diesel, but also reduces the number of parts and reduces the production cost, and also reduces the assembly process. The present invention provides a preheating device for a diesel engine that reduces labor and improves the productivity of the diesel engine assembly.

도 1은 종래의 예열장치가 장착되어 있는 디젤 엔진의 단면도,1 is a cross-sectional view of a diesel engine equipped with a conventional preheater;

도 2는 본 고안에 따른 디젤 엔진의 예열장치가장착되어 있는 흡기 매니폴드를 나타낸 사시도이고,Figure 2 is a perspective view showing an intake manifold equipped with a preheating device of a diesel engine according to the present invention,

도 3은 도 2 디젤 엔진의 예열장치의 결합상태를 보여주는 단면도이다.Figure 3 is a cross-sectional view showing a coupling state of the preheater of the diesel engine of FIG.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

60 : 흡기 매니폴드62 : 주 연결관60: intake manifold 62: main connector

63 : 구멍64 : 분지관63: hole 64: branch pipe

70 : 프리 히터72 : 단자70: pre-heater 72: terminal

73 : 절연부75 : 하우징73: insulation 75 housing

76 : 발열 코일77 : 연료 주입구76: heating coil 77: fuel inlet

78 : 연료 필터79 : 방열판78 fuel filter 79 heat sink

본 고안의 목적은 디젤 엔진에 설치되어 디젤 엔진의 연소실을 예열하여 주기위한 디젤 엔진의 예열장치에 있어서, 디젤 엔진의 각 연소실로 연료의 연소에 필요한 공기를 각각 공급하기 위한 흡기 매니폴드 및 흡기 매니폴드의 일측 공기의 공급경로 상에 설치되어 흡기 매니폴드를 통해 연소실로 공급되는 공기를 예열하여 주기 위한 프리 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 예열장치에 의해 달성 가능하다.An object of the present invention is to provide a preheating apparatus for a diesel engine for preheating a combustion chamber of a diesel engine, the intake manifold and intake manifold for respectively supplying air for fuel combustion to each combustion chamber of the diesel engine. The preheater of the diesel engine is provided on a supply path of air on one side of the fold, and includes a pre-heater for preheating the air supplied to the combustion chamber through the intake manifold.

또한, 프리 히터는 전원에 연결되는 단자와 단자에 연결되어 고온의 열을 발생하는 발열 코일, 발열 코일 쪽으로 연료를 공급할 수 있도록 해주는 연료주입구, 연료에 포함되어 있는 불순물을 걸러주기 위한 필터, 발열 코일과 필터를 내부에 수용하여 보호하여주는 하우징 및 하우징에 연결되고 흡기 매니폴드 안쪽으로 돌출되게 설치되어 발열 코일과 연료의 연소에 의한 열이 흡기 매니폴드의 내부로 용이하게 방출되도록 하여주는 방열판을 구비하여 구성되도록 하면 목적 달성에 더욱 효과적이다.In addition, the pre-heater is a heating coil that is connected to the power source and the terminal to generate a high temperature heat, a fuel inlet for supplying fuel to the heating coil, a filter for filtering impurities contained in the fuel, heating coil And a heat sink that is connected to the housing for housing and protecting the filter and the housing and protrudes into the intake manifold so that heat generated by combustion of the heating coil and fuel can be easily released into the intake manifold. It is more effective to achieve the purpose.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 본 고안에 따른 디젤 엔진의 예열장치가 장착되어 있는 흡기 매니폴드를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2 디젤 엔진의 예열장치의 결합상태는 보여주는 단면도이다.Figure 2 is a perspective view showing an intake manifold equipped with a preheating device of the diesel engine according to the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view showing a coupling state of the preheating device of the diesel engine of FIG.

도 2에는 디젤 엔진의 흡기 매니폴드(60)가 도시되어 있다. 이 흡기 매니폴드(60)는 주 연결관(62)과 주 연결관(62)에 설치된 다수의 분지관(64)을 구비하고 있다. 주 연결관(62)은 에어 클리너(air cleaner)를 거친 공기가 흡입되는 부분이고, 분지관(64)은 주 연결관(62)과 각 연소실 사이를 연결하여 주 연결관(62)을 통해 공급되는 공기가 각각의 연소실로 골고루 분배될 수 있도록 해주기 위한 것이다.2 shows an intake manifold 60 of a diesel engine. The intake manifold 60 includes a main connecting pipe 62 and a plurality of branch pipes 64 provided in the main connecting pipe 62. The main connection pipe 62 is a portion where the air passing through the air cleaner is sucked in, and the branch pipe 64 connects between the main connection pipe 62 and each combustion chamber and is supplied through the main connection pipe 62. To allow the air to be evenly distributed to each combustion chamber.

도시된 바와 같이 공기가 주입되는 주 연결관(62)의 입구 부근에는 프리 히터(pre heater, 70) 가 장착되어 있다. 이 프리 히터(70)는 흡기 매니폴드(60)를 통해 엔진의 각 연소실로 공급되는 공기를 사전에 예열하기 위한 것이다. 이 프리 히터(70)의 설치 상태는 도 3을 보면 자세히 알 수 있다.As shown in the drawing, a pre heater 70 is mounted near the inlet of the main connection pipe 62 through which air is injected. This pre-heater 70 is for preheating the air supplied to each combustion chamber of an engine through the intake manifold 60 previously. The installation state of the pre heater 70 can be seen in detail with reference to FIG. 3.

도 3에는 주 연결관(62)이 도시되어 있다. 이 주 연결관(62)에는 도시된 바와 같이 구멍(63)이 형성되어 있다. 이 구멍(63)에는 프리 히터(70)가 결합되어 있다. 프리 히터(70)는 전원에 연결하기 위한 단자(72)를 구비하고 있다. 이 단자(72) 아래쪽으로 절연부(73)가 배치되어 있으며, 절연부(73)에는 하우징(75)이 연결되어 있다.3 shows a main connector 62. The main connecting pipe 62 is formed with a hole 63 as shown. The pre heater 70 is coupled to the hole 63. The pre heater 70 is provided with the terminal 72 for connecting to a power supply. An insulation portion 73 is disposed below the terminal 72, and a housing 75 is connected to the insulation portion 73.

하우징(75)의 내부에는 발열 코일(76)이 설치되어 있다. 이 발열 코일(76)은 전기 에너지를 열에너지로 변환하는 것으로, 연료 주입구(77)를 통해 공급되는 연료가 자연 발화할 수 있도록 하기 위한 것이다.The heating coil 76 is provided inside the housing 75. The heating coil 76 converts electrical energy into thermal energy so that fuel supplied through the fuel inlet 77 can spontaneously ignite.

연료를 공급하기 위한 연료 주입구(77)에는 연료 필터(78)가 연결되어 있고, 하우징(75) 아래쪽에는 주 연결관(62) 내부로 돌출 되는 방열판(79)이 결합되어 있다. 연료 필터(78)는 연료 속에 포함되어 있는 불순물을 걸러주기 위한 것이고, 방열판(79)은 발열 코일(76)과 연료의 연소에 의한 열이 주 연결관(62) 내부로 용이하게 방출될 수 있도록 하기 위한 것이다.A fuel filter 78 is connected to the fuel inlet 77 for supplying fuel, and a heat sink 79 protruding into the main connecting pipe 62 is coupled to the lower portion of the housing 75. The fuel filter 78 is used to filter out impurities contained in the fuel, and the heat sink 79 allows the heat generated by combustion of the heating coil 76 and the fuel to be easily discharged into the main connection pipe 62. It is to.

즉, 연료 주입구(77)로 주입된 소정의 연료는 연료 필터(78)를 거쳐 발열 코일(76) 쪽으로 보내진다. 발열 코일(76)은 전원에 연결되어 고온의 열을 발생한다. 이에 따라 연료는 증발하여 자연발화하고 방열판(79)의 온도는 상승하게 된다. 이에 따라 주 연결관(62) 내부의 온도도 올라가게 되고 흡기 매니폴드(60)의 각 분지관(64)을 통해 각 연소실로 공급되는 공기의 온도도 상승된다.That is, the predetermined fuel injected into the fuel injection port 77 is sent toward the heating coil 76 via the fuel filter 78. The heating coil 76 is connected to a power source to generate high temperature heat. As a result, the fuel evaporates to spontaneously ignite and the temperature of the heat sink 79 rises. Accordingly, the temperature inside the main connecting pipe 62 also rises, and the temperature of the air supplied to each combustion chamber through the branch pipes 64 of the intake manifold 60 also increases.

이에 따라 연소실 내로 분사되는 경유의 자연발화 능력도 상승되어 용이하게 시동이 이루어지게 된다.As a result, the spontaneous ignition capacity of the diesel fuel injected into the combustion chamber is also increased, thereby easily starting.

물론, 위에서 설명한 프리 히터(70)는 여타의 형태로 구성될 수 있음은 물론이다. 그 이유는 단지 흡기 매니폴드(60)를 통해 공급되는 공기를 소정 온도까지 가열하여 줄 수 있으면 되기 때문이다.Of course, the pre-heater 70 described above may be configured in other forms, of course. The reason is that only the air supplied through the intake manifold 60 can be heated to a predetermined temperature.

이상의 설명에서 알 수 있듯이 본 고안에 따른 디젤 엔진의 예열 장치에서는 엔진의 각 연소실로 공급되는 공기를 흡기 매니폴드에서 가열하여주므로 1개의 프리 히터만이 필요하다. 즉, 부품수가 줄어들어 비용을 절감할 수 있다.As can be seen from the above description, in the preheating apparatus of the diesel engine according to the present invention, only one pre-heater is required because the air supplied to each combustion chamber of the engine is heated in the intake manifold. In other words, the number of parts can be reduced, thereby reducing the cost.

또한, 종래에 그 가공이 어려운 실린더 헤드에 여러 개의 글로우 글러그를 설치하기 위해 여러 개의 구멍을 가공해야 했는데 본 고안에서는 흡기 매니폴드의 일측만 가공하면 되므로 공수가 절감되어 생산성이 향상된다.In addition, in the prior art it was necessary to process a number of holes in order to install a plurality of glow glove in the cylinder head difficult to machine in the present invention, because only one side of the intake manifold needs to be processed, the labor efficiency is reduced and productivity is improved.

Claims

In the preheating device of the diesel engine installed in the diesel engine for preheating the combustion chamber of the diesel engine,

An intake manifold for respectively supplying air for combustion of fuel to each combustion chamber of the diesel engine; And

And a pre-heater installed on one side of the intake manifold on the air supply path to preheat the air supplied to the combustion chamber through the intake manifold.

The method of claim 1, wherein the pre-heater is a terminal connected to a power source and a heating coil connected to the terminal to generate a high temperature heat, a fuel inlet for supplying fuel to the heating coil, impurities contained in the fuel A filter for filtering the oil, a housing for accommodating and protecting the heating coil and the filter therein, and connected to the housing and installed to protrude into the intake manifold so that heat generated by combustion of the heating coil and fuel is transferred to the intake manifold. Preheating device of a diesel engine, characterized in that having a heat sink to facilitate the discharge into the inside of the fold.