KR19990020208A - 가솔린 엔진의 혼합기 가열장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉시동시에 연료와 공기의 혼합기를 가열하여 연료를 미립화시킴으로써 연소효율을 높여 유해 가스의 배출을 억제할 수 있는 가솔린 엔진의 혼합기 가열장치를 제공하기 위한 것으로, 이 혼합기 가열장치는 실린더 블록(2)에 형성된 워터재킷(18)에 장착되어 냉각수의 온도를 감지하는 냉각수 온도센서(20)와, 드로틀 밸브(22)의 개방에 따라 연소실로 공급되는 혼합기가 유동하는 흡기포트(10)의 전방에 감겨져 있는 가열코일(42)과, 냉각수 온도센서(20)에서 감지된 온도를 바탕으로 밧데리(44)의 전기를 가열코일(42)로 공급하여 혼합기의 온도가 소정의 온도로 가열되도록 제어하는 ECU(40)로 구성된다.

Description

가솔린 엔진의 혼합기 가열장치

본 발명은 가솔린 엔진의 혼합기 가열장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 냉시동시에 연료와 공기의 혼합기를 가열하여 연료를 미립화시킴으로써 연소효율을 높여 유해 가스의 배출을 억제할 수 있는 가솔린 엔진의 혼합기 가열장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차용 엔진의 구성요소를 대별하여 보면, 엔진의 본체를 구성하는 부분으로 다수의 실린더가 일체로 제작되며, 각 실린더 사이에는 냉각수가 유동하는 워터재킷과 냉각수 통로가 형성되어 있는 실린더 블록과, 이 실린더 블록의 상부에 배치되어 피스톤과 함께 연소실을 형성하는 부분으로, 각종 밸브 기구 및 스파크 플러그나 분사밸브 등이 설치되는 실린더헤드와, 크랭크축이 설치되는 크랭크 케이스로 이루어져 있다.

도 1은 종래의 자동차용 가솔린 엔진의 혼합기 가열장치를 도시한 구성도로, 실린더 블록(2)에 일체로 형성된 실린더(6)내에는 커넥팅 로드를 통해 전달되는 크랭크축의 회전력에 의해 실린더(6)의 벽면을 따라 상하 이동하는 피스톤(8)이 설치되어 있으며, 실린더 헤드(4)와 피스톤(8)의 헤드부에 의해 제공되는 연소실 상부에는 흡기밸브(12)와 배기밸브(16)가 설치되어 있다.

연소실에 연료를 공급하기 위한 연료 공급장치의 구성을 보면, 연료를 저장하고 있는 연료탱크(30)와, 연료펌프(32)의 작동에 의해 연료탱크(30)로부터 압송된 연료를 드로틀 바디의 드로틀부(24)에 분사하는 인젝터(26)로 이루어져 있으며, 연료펌프(32)에서 압송된 연료 중에 함유되어 있는 불순물은 연료휠터(34)에 의해 제거된다.

이러한 구성의 가솔린 엔진에서는 드로틀 밸브(22)의 개방에 따라 연료 및 공기의 혼합기가 흡기포트(10)로 유입되며, 흡입된 혼합기는 흡기밸브(12)의 개방에 따라 연소실 내로 공급되어 연소된 다음, 연소된 가스는 배기밸브(16)의 개방에 따라 배기포트(14)를 통해 배기 다기관으로 보내진다.

실린더 블록(2)에는 냉각수가 유동하는 워터재킷(18)이 형성되어 있어, 엔진을 냉각시키는 한편, 냉각수 온도센서(20)에서 감지된 냉각수의 온도에 의해 엔진의 과열상태를 파악하게 된다.

이러한 구성을 지닌 종래의 가솔린 엔진의 혼합기 가열장치는 추운 겨울철 냉시동시에 차가운 연료와 공기의 혼합기가 연소실로 공급되면서 연료의 미립화가 잘 이루어지지 않기 때문에, 불완전 연소에 의해 배기가스 중에는 다량의 유해가스가 함유되어 환경을 오염시키고 연료의 소모가 증가되는 문제가 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 겨울철 냉시동시에 흡기포트로 공급되는 혼합기를 소정의 온도로 가열하여 연소실로 공급함으로써, 연료의 미립화를 촉진시킬 수 있는 가솔린 엔진의 혼합기 가열장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 가솔린 엔진의 연료 공급장치를 도시한 구성도.

도 2는 본 발명에 다른 가솔린 엔진의 혼합기 가열장치를 도시한 구성도.

※도면의주요부분에대한부호의설명※

2:실린더 블록 4:실린더 헤드 8:피스톤 10:흡기포트 12:흡기밸브 14:배기포트

16:배기밸브 20:냉각수 온도센서 22:드로틀 밸브 26:인젝터 30:연료탱크 32:연료펌프 40:ECU 42:가열코일

상기한 본 발명의 목적은 드로틀 밸브의 개방에 따라 인젝터에서 분사되는 연료와 외부에서 유입된 공기가 혼합되어 연소실로 공급되는 가솔린 엔진에 있어서, 실린더 블록에 형성된 워터재킷에 장착되어 냉각수의 온도를 감지하는 냉각수 온도센서와, 드로틀 밸브의 개방에 따라 연소실로 공급되는 혼합기가 유동하는 흡기포트의 전방에 감겨져 있는 가열코일과, 냉각수 온도센서에서 감지된 온도를 바탕으로 밧데리의 전기를 가열코일로 공급하여 혼합기의 온도가 소정의 온도로 가열되도록 제어하는 ECU를 포함하는 것을 특징으로 하는 가솔린 엔진의 혼합기 가열장치에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 가솔린 엔진의 혼합기 가열장치에 의하면, ECU는 냉각수 온도센서에서 전달되는 엔진의 온도를 바탕으로 추운 겨울철 냉시동시에는 밧데리의 전기를 가열코일로 공급하여 혼합기를 소정의 온도로 가열하여 미립화를 촉진시키며, 미립화된 연료와 공기의 혼합기가 연소실 내로 공급됨으로써 보다 많은 연료가 연소되어 배기가스 중의 유해한 성분이 상당히 감소되며, 연료의 소모가 줄어드는 이점이 있다.

이하에서는 첨부한 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가솔린 엔진의 혼합기 가열장치에 대하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 다른 가솔린 엔진의 혼합기 가열장치를 도시한 구성도로, 도 1에서 설명한 종래의 구조와 동일한 부품은 동일한 부호로 표시한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는 추운 겨울철의 초기 시동시에 연료의 소모를 줄이고 유해가스의 배출을 억제하여 환경오염을 방지하기 위한 방안으로, 연료와 공기의 혼합기를 소정의 온도로 가열하여 연소실로 공급하는 예열방식을 채용하였다.

이를 위해서, 드로틀 밸브(22)의 개방에 따라 연소실로 공급되는 혼합기가 유동하는 흡기포트(10)의 전방에는 가열코일(42)을 여러 겹으로 감아 놓았다. 가열코일(42)에 공급되는 전기는 엔진제어유닛(electronic control unit; 이하 ECU라 칭함)(40)에 의해서 제어된다.

즉, 실린더 블록(2)에 형성된 워터재킷(18)에 설치되어 있는 냉각수 온도센서(20)에 의해 엔진을 유동하는 냉각수의 온도가 감지되면, 감지된 냉각수의 온도값은 A/D 변환기에 의해 디지털 값으로 변환되어 ECU(40)로 입력된다. ECU(40)는 냉각수 온도센서(20)에서 전달된 입력신호를 바탕으로 밧데리(44)의 전기를 가열코일(42)로 공급하여 혼합기의 온도가 소정의 온도로 가열될 때까지 혼합기를 가열한다.

즉, ECU(40)는 냉각수 온도센서에서 전달되는 엔진의 온도를 바탕으로 추운 겨울철 냉시동시에는 밧데리(44)의 전기를 가열코일(42)로 공급하여 혼합기를 소정의 온도로 가열하여 미립화를 촉진시킨다. 미립화된 연료와 공기의 혼합기가 연소실 내로 공급되어 보다 많은 연료가 연소됨으로써, 배기가스 중의 유해한 성분이 상당량 감소된다.

이상으로 설명한 본 발명에 따르면, 추운 겨울철 냉시동시에는 가열코일에 의해 혼합기를 소정의 온도로 가열하여 미립화를 촉진시키며, 미립화된 연료와 공기의 혼합기가 연소실 내로 공급됨으로써 보다 많은 연료가 연소되어 유해가스의 배출이 상당히 감소되어 환경오염을 방지할 수 있으며, 연료의 소모량이 줄어들어 에너지를 절감할 수 있는 효과를 제공하게 된다.

Claims (1)

1. 드로틀 밸브(22)의 개방에 따라 인젝터(26)에서 분사되는 연료와 외부에서 유입된 공기가 혼합되어 연소실로 공급되는 가솔린 엔진에 있어서,

   실린더 블록(2)에 형성된 워터재킷(18)에 장착되어 냉각수의 온도를 감지하는 냉각수 온도센서(20)와,

   상기 드로틀 밸브(22)의 개방에 따라 상기 연소실로 공급되는 혼합기가 유동하는 흡기포트(10)의 전방에 감겨져 있는 가열코일(42)과,

   상기 냉각수 온도센서(20)에서 감지된 온도를 바탕으로 밧데리(44)의 전기를 상기 가열코일(42)로 공급하여 혼합기의 온도가 소정의 온도로 가열되도록 제어하는 ECU(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가솔린 엔진의 혼합기 가열장치.