KR19990075597A - 디이젤 내연기관의 완전연소장치 - Google Patents

Abstract

(1) 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야.

디이젤 내연기관의 완전 연소장치에 관한 분야.

(2) 발명이 해결하려고 하는 기술적과제.

종래의 디이젤기관은 압축시의 공기온도가 낮아 연소효율이 낮고, 연료가과다소요되며, 매연이 많이 발생됨.

(3) 발명의 해결방법의 요지.

피스톤(4)에 형성된 연소실(5)에 내열성합금으로 된 방열기를 고정설치하여 폭발시 고온을 흡수하였다가 다음 행정시 흡입되는 공기를 순간적으로 가열하도록하는데 발명의 요지가 있음.

(4) 발명의 중요한 용도.

디이젤기관의 피스톤에 형성된 연소실에 설치하여 사용됨.

Description

디이젤 내연기관의 완전연소장치

본 발명은 디이젤 내연기관의 완전연소장치에 관한 것으로,

구체적으로 자동차를 비롯하여 농기계, 선박등의 디이젤기관의 피스톤에 형성된 연소실에 7종크롬합금으로 형성한 방열기를 고정설치함으로써, 폭발시의 고열을 상기 방열기가 흡수하였다가 배기후 다음행정때 흡입되는 공기 온도를 크게 높임으로서 완전연소가 되도록 한 것으며, 완전연소가 이루어지게 됨에 따라 연료절감 및 출력증감을 도모하고, 그을음 및 매연을 감소시킴과 더불어 실린더 내에 부착되어 있는 미세한 카본을 크게 제거시킴으로써 엔진오일 및 엔진자체의 수명을 획기적으로 연장시킬수 있도록 한 것이다.

주지된 바와같이 디이젤기관은 별도의 점화장치없이 피스톤의 작용에 의한압축열로 폭발되도록 한것인데, 압축시의 공기온도가 낮을 경우 완전한 연소가 이루어지지 못하므로 출력이 떨어지게 되고, 이에따라 연료가 불필요하게 많이 소모되며, 완전히 연소되지 못한 연료는 매연이 되어 배출되는 등의 문제점이 따랐던 것이다.

따라서 디이젤기관에 있어서는 압축시의 공기온도를 완전연소에 필요한 만큼 높여주는 조건이 필수적이라 할수 있는데, 이를 달성하기위하여 흡입공기가 실린더내로 흡입되기전에 미리 가열시키는 예열장치를 두거나 분사되는 연료의 일부를미리 연소시켜 고온고압을 얻는 예연소실을 두는 등의 방법이 강구되기도 하였으나현재까지의 디이젤기관에서 얻을 수 있는 압축시의 공기온도는 대개가 400 ∼ 500℃를 넘지 못하였던 것이며 이처럼 미흡한 온도로 인하여 연소효율이 높지 못하였으므로 연료의 과다소모와 매연발생이 큰 과제로 남아있을뿐만 아니라 결과적으로는 엔진의 수명을 크게 단축시키는 문제로 이어졌던 것이다.

따라서 본 발명은 전술한 문제점들을 해결하기 위해 발명된 것으로 특히 폭발시의 고온(약 1200℃)을 흡수하였다가 배기후 다시 흡입되는 공기를 최대한 가열 할수 있는 방열기를 피스톤의 연소실에 고정설치하여 압축시의 공기온도를 650℃까지 상승시켜 거의 100%에 가까운 연소효율을 얻을수 있도록 하고, 이에 따라 출력증강과 연료절감 및 매연감소등의 효과를 얻을수 있도록 하려는데 그 목적이 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 사시도

도 2는 본 발명의 평면도

도 3은 본 발명의 사용상태를 나타낸 단면예시도

※ 도면중 주요부호에 대한 부호의 설명.

(1) 실린더 블록 (2) 실린더 헤드 (3) 헤드가스켓

(4) 디이젤 기관 (5) 연소실 (6) 방열기

(7) 나사 (8) 방열판 (9) 고정구멍

(10) 원형링

실린더블럭(1)과 실린더헤드(2), 그리고 헤드가스켓(3)과 피스톤(4)으로 구성된 통상의 디이젤기관(4)에 있어서,

피스톤(4)에 형성된 연소실(5)에 7종 크롬합금등으로 된 방열기(6)를 나사(7) 고정시키되, 상기 방열기(6)는 "" 형으로 절곡된 다수의 방열판(8)을 고정구멍(9)을 가진 원형링(10)의 상면에 일정 간격으로 용접고정시킴으로써 폭발시 발생되는1200℃ 가량의 고열을 흡수하였다가 배기후 다시 흡입되는 공기를 최대한 가열할수있도록 한 구성이다.

그리고, 본 발명의 방열기 재질은 7종크롬합금외에도 고열의 흡수 및 방출이 용이하고 고열.고온에서도 변형되거나 용융되지 않는 재질이면 족하기 때문에 7종 크롬합금으로 한정되지 않음을 첨언한다.

미설명부호 (l1)(1la)는 흡배기밸브, (12)는 노즐.

이와같이 구성된 본 발명은,

흡기밸브(11)를 통하여 실린더(1)내에 공기가 흡입된 상태에서 피스톤(10)이 상승하여 공기를 압축하게 되고, 압축행정이 끝날무렵에 연료가 분사되어 압축열에 의한 자연발화로 폭발되는 것인데, 이때 1200℃에 달하는 고열이 발산되고, 이러한 폭발열의 일부가 피스톤(4), 연소실(5)에 설치고정한 방열기(6)에 흡수되는 것이다.

또, 폭발행정 및 배기행정이 끝나고 나면 새로운 공기가 흡입되는데, 이때방열기(6)에 흡수된 열이 방출되면서 흡입된 공기가 순간적으로 가열되며, 이상태에서 압축행정이 시작되어 분사될 시점에 다다르면 압축된 공기의 온도가 650℃까지 상승하게 되는 것이다.

또한 압축행정이 끝날무렵 압축된 공기의 온도가 최고에 이르렀을때 노즐(12)에 의해 분사가 시작되는데, 높은 온도와 고압에 의해 연료가 더욱 미세화된 상태가 되며, 점화되면 매우 빠른 속도로 연소될 수가 있게 되는 것이다.

이러한 작용을 하는 본 발명에 따르면, 압축시의 공기온도를 650℃에 이르는 고온과 고압상태로 만들어준 다음 연료분사 및 점화가 이루어지므로 거의 100%에 가깝게 완전연소시킬수 있고, 연소효율의 증대에 따라 출력의 중강과 연료절감 은 물론 매연 또한 크게 감소하며, 엔진의 소음 및 진동 또한 크게 감소시킴으로써엔진의 수명 또한 획기적으로 연장시킬수 있게 되는 것이다.

상술한 바와같이 본 발명은 디이젤기관의 피스톤에 형성된 연소실에 방열기(6)를 고정설치함으로써, 완전연소를 유도하고, 이에 따라 매연감소, 출력증강, 연료절감효과는 물론 수명극대화에 크게 기여할수 있게되는 매우 유용한 고안인 것이다.

Claims (1)

1. 실린더블럭(1)과 실린더헤드(2), 그리고 헤드가스켓(3)과 피스톤(4)으로 구성된 통상의 디이젤기관(4)에 있어서,

   피스톤(4)에 형성된 연소실(5)에 내열성합금으로된 방열기(6)를 나사고정시키되,상기 방열기(6)는 "" 형으로 절곡된 다수의 방열판(8)을 고정구멍(9)을 가진 원형링(10)의 상면에 일정간격으로 용접시킴으로써, 폭발시의 열을 흡수하였다가 배기후 다시 흡입되는 새로운 공기를 가열할수 있도록 구성함을 특징으로 하는 내연기관의 완전연소장치.