KR19990031654U - 직접 분사 엔진 - Google Patents

Abstract

본 고안의 목적은 충분한 연료 무화로 고속 성능을 향상시키고, 실린더 라인너의 웨팅을 방지하여 오일의 열화와 탄화수소 발생을 저하시키는 직접 분사 엔진을 제공하는 것이다.

본 고안에 따른 직접 분사 엔진은 흡기 밸브에 의하여 개폐되는 흡기 포트 중, 한 흡기 포트는 흡기 도관으로부터 직접 흡기를 안내하고, 다른 한 흡기 포트는 상기 흡기 도관으로부터 분지된 흡기 도관에 설치된 스월 컨트롤 밸브에 의하여 발생된 스월을 안내하며;

배기 밸브에 의하여 개폐되는 배기 포트를 1개로 구비하고;

인젝터에서 분사된 연료가 충분히 무화될 수 있는 인젝터와 점화플러그간의 거리를 유지하도록 점화플러그를 스월의 하류측에 장착함을 특징으로 한다.

Description

직접 분사 엔진

본 고안은 직접 분사 엔진에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연비를 향상시키고 배기가스를 저감시키기 위하여 연료 무화를 증대시키는 직접 분사 엔진에 관한 것이다.

일반적으로 DOHC 직접 분사 엔진은 흡입 공기 통로로 2개의 흡기 포트를 구비한다. 일측의 흡기 포트는 직접 흡입 공기를 안내하고, 다른 일측의 흡기 포트는 흡입 공기에 스월을 발생시키도록 각각 구성된다.

따라서 이러한 직접 분사 엔진은 도 3에 도시된 바와 같이 연소실(50)에 2개의 흡기 포트(51,53)와 2개의 배기 포트(55,57)를 구비하고, 그 중앙 부분에 점화플러그(59)를 장착하며, 이 점화플러그(59)측으로 연료를 분사할 수 있도록 인젝터(61)가 구비된다.

상기 흡기 포트(53)로 흡기를 안내하는 관(63)에는 스월을 제어하기 위한 스월 컨트롤 밸브(65)가 장착되어 있다.

이러한 직접 분사 엔진은 부분 부하에서 상기 스월 컨트롤 밸브(65)를 제어하여 발생되는 스월을 이용하여 인젝터(65)에서 분사된 연료를 도 4에 도시된 바와 같이 점화플러그(59) 주위인 피스턴(67)의 상면에 형성된 보울(69)로 보내어 연소시켜 동력을 발생시킨다.

그러나 상기와 같은 직접 분사 엔진은 인젝터와 점화플러그간 거리가 짧기 때문에 불충분한 연료 무화로 고속 성능을 저하시키고;

스월이 연료를 이동시키고, 점화플러그가 중앙에 있으므로 연료를 반드시 스월에 대향하는 방향으로 분사하므로 실린더 라이너가 웨팅되어 오일의 열화 및 탄화수소를 증대시키는 단점이 있다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 단점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 충분한 연료 무화로 고속 성능을 향상시키고, 실린더 라인너의 웨팅을 방지하여 오일의 열화와 탄화수소 발생을 저하시키는 직접 분사 엔진을 제공하는 것이다.

도 1은 본 고안에 관련하는 직접 분사 엔진의 연소실 구조를 도시한 구성도이다.

도 2는 본 고안에 관련하는 직접 분사 엔진에서 점화 플러그와 연료 분사 거리 관계를 도시한 평면도이다.

도 3은 종래 기술에 관련하는 직접 분사 엔진의 연소실 구조를 도시한 구성도이다.

도 4는 종래 기술에 관련하는 직접 분사 엔진에서 점화 플러그와 연료 분사 거리 관계를 도시한 평면도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1:연소실 3,5:흡기 포트 7:인젝터 9:점화플러그 11:배기 포트 13,15:흡기 도관 17:스월 컨트롤 밸브 21:피스턴

이를 실현하기 위하여 본 고안에 따른 직접 분사 엔진은 흡기 밸브에 의하여 개폐되는 흡기 포트 중, 한 흡기 포트는 흡기 도관으로부터 직접 흡기를 안내하고, 다른 한 흡기 포트는 상기 흡기 도관으로부터 분지된 흡기 도관에 설치된 스월 컨트롤 밸브에 의하여 발생된 스월을 안내하며;

배기 밸브에 의하여 개폐되는 배기 포트를 1개로 구비하고;

인젝터에서 분사된 연료가 충분히 무화될 수 있는 인젝터와 점화플러그간의 거리를 유지하도록 점화플러그를 스월의 하류측에 장착함을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 구성되는 직접 분사 엔진은 스월의 하류측에 장착된 점화플러그가 인젝터에서 분사되어 비교적 먼 거리를 경유하면서 충분히 무화된 상태의 연료를 점화시키게 한다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 관련하는 직접 분사 엔진의 연소실 구조를 도시한 구성도로서, 피스턴(미도시)의 상면과 실린더 헤드(미도시)에 의하여 형성되는 연소실(1)을 간략히 도시한다.

상기 연소실(1)은 흡기 포트(3,5)로 공급되는 흡입 공기에 인젝터(7)에서 분사된 연료를 무화시키고, 이렇게 무화된 연료를 점화플러그(9)로 점화 연소시킨 후, 배기 포트(11)로 배기 가스를 배출시키면서 동력을 방생시키도록 구성된다.

상기 흡기 포트(3)는 흡기 밸브(미도시)에 의하여 개폐되며 흡기 도관(13)으로부터 직접 흡기를 안내하도록 흡기 도관(13)선단에 형성된다. 그리고 흡기 포트(5)는 상기한 흡기 도관(13)으로부터 분지된 흡기 도관(15)의 선단에 형성된다. 또 상기 흡기 도관(15)에는 스월 발생을 제어하는 스월 컨트롤 밸브(17)가 설치된다.

한편 배기 포트(11)는 배기 밸브(미도시)에 의하여 개폐되도록 배기 도관(19)의 선단에 1개로 형성된다.

그리고 상기 점화플러그(9)는 인젝터(7)에서 분사된 연료가 충분히 무화될 수 있도록 인젝터(7)와 충분한 거리를 유지하는 위치에 장착된다.

즉, 점화플러그(9)는 흡기 포트(5)로 공급되는 스월의 하류측에 장착된다. 따라서 점화플러그(9)는 스월을 안내하는 흡기 포트(5)와 배기 포트(11)에 의하여 형성되는 공간에 장착된다.

상술한 바와 같이 구성되는 직접 분사 엔진을 기동시키면 흡기 밸브에 의하여 개폐되는 흡기 포트(3,5)는 공기를 흡입하는 데, 스월 컨트롤 밸브(17)의 제어로 흡기 도관(15)으로는 스월을 발생시킨 공기가 흡입된다. 이렇게 유입된 흡기는 인젝터(7)에서 분사된 연료를 무화시키고, 점화플러그(9)의 점화로 연소된다. 연소된 배기가스는 배기 포트(11)로 배출된다. 이러한 과정에서 직접 분사 엔진은 동력을 발생시킨다.

이러한 과정에서 인젝터(7)에서 분사된 연료는 도 2에 도시된 바와 같이, 피스턴(21)의 상면에 형성된 보울(23)측에 일정한 분사각을 보유한체 점화플러그(9)를 향하여 분사된다.

이 때, 인젝터(7)와 점화플러그(9)는 종래기술에 비하여 상당한 먼 거리를 유지하고 있기 때문에 인젝터(7)에서 분사된 연료를 상당히 양호한 상태로 무화될 수 있다.

그리고 점화플러그(9)가 스월의 하류에 장착되기 때문에 인젝터(7)의 연료 분사 방향을 스월 방향에 정면으로 향하여도 상기 연료는 점화플러그(9) 주위에서 성층화된다. 또 인젝터(7)가 연료를 실린더의 중앙으로 분사한다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 직접 분사 엔진은 스월의 하류측에 장착된 점화플러그가 인젝터에서 분사되어 비교적 먼 거리를 경유하면서 충분히 무화된 상태의 연료를 점화시키므로 고속에서 연비를 향상시킬 수 있다.

그리고 본 고안은 연료 분사를 스월 방향에 정면으로 하여도 점화플러그 주위에서 성층화가 일어나므로 실린더 중앙으로 연료를 분사할 수 있어, 실린더 라이너의 웨팅을 방지할 수 있다. 따라서 본 고안은 오일의 연화 및 배기가스에 포함되는 탄화수소를 저감시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 흡기 밸브에 의하여 개폐되는 흡기 포트 중, 한 흡기 포트는 흡기 도관으로부터 직접 흡기를 안내하고, 다른 한 흡기 포트는 상기 흡기 도관으로부터 분지된 흡기 도관에 설치된 스월 컨트롤 밸브에 의하여 발생된 스월을 안내하는 직접 분사 엔진에 있어서,

   배기 밸브에 의하여 개폐되는 배기 포트를 1개로 구비하고;

   인젝터에서 분사된 연료가 충분히 무화될 수 있는 인젝터와 점화플러그간의 거리를 유지하도록 점화플러그를 스월의 하류측에 장착함을 특징으로 하는 직접 분사 엔진.
2. 청구항 1에 있어서, 점화플러그는 스월을 안내하는 흡기 포트와 배기 포트에 의하여 형성되는 공간에 장착됨을 특징으로 하는 직접 분사 엔진.