KR20000003160U - 연료 냉각장치 - Google Patents

Abstract

개시된 연료 냉각장치는 연료탱크로부터 엔진으로 공급되는 연료를 냉각장치를 이용하여 냉각시키는 연료 냉각장치에 관한 것이다.

본 고안은 연료를 공급하는 연료탱크와, 냉매의 냉기를 차 실내로 유입시키기 위하여 에어 콤프레셔에 의해 냉각된 냉매가 채워진 급기팬과, 급기팬의 냉기를 받아 연료탱크로부터 불출된 냉각되지 않은 연료를 냉각시키는 연료 냉각기와, 연료 냉각기에 의해 냉각된 연료를 인입하여 엔진회전수에 따라 연료량을 제어하는 인젝션 펌프로 구성된다.

따라서, 연료탱크로부터 엔진으로 공급되는 연료를 냉각장치를 이용하여 냉각시킴으로써, 실제 엔진에 공급되는 연료 온도를 낮추어 연료의 중량을 크게하여 엔진 출력을 상승시키는 효과를 얻는다.

Description

연료 냉각장치

본 고안은 연료 냉각장치에 관한 것이다.

보다 상세하게는 연료탱크로부터 엔진으로 공급되는 연료를 냉각장치를 이용하여 냉각시키는 연료 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로, 하절기에 차를 운행할 때에 실내온도 유지를 위해 운전자들이 에어콘을 가동하게 되며, 이 경우에 에어콘의 부하만큼 엔진에도 엔진부하가 많이 걸리게 되므로 실제 엔진 동력은 그만큼 떨어지게 된다.

이것을 보상하기 위하여 에어콘 동작시에 전기적인 신호에 의해 작동되는 진공 부스터를 이용해 연료량을 보상하여 출력을 증대시켜 저회전수 영역(약 1200 RPM 이하)에서 엔진의 시동이 꺼지는 것을 방지한다.

이것은 단지 저속 영역에서의 엔진이 정지되는 현상이나 아이들(공회전) 영역에서의 심한 진동을 방지하기 위한 것이며, 하절기 기온 특성상 발생하는 출력 저하, 특히 운전 영역(약 1500 - 3000 RPM)에서는 연료량을 보상하지 못한다.

그로 인하여, 하절기 특히 30도 이상의 고온의 경우에는 연소 효율이 떨어지고 흡입되는 연료 및 공기의 흡입량이 줄어들게 되며 그로 인하여 출력이 낮아진다.

도 1은 연료 냉각장치가 미장착된 종래의 연료 및 에어콘 장치를 나타낸 개괄적인 장치 구성도이다.

도시된 바와 같이, 종래의 연료 및 에어콘 장치는 연료를 저장하며, 연료를 공급하는 연료탱크(11)와, 연료탱크(11)로부터 연료를 공급받아 엔진회전수에 따라 연료량을 제어하여 엔진(12)으로 연료를 공급하는 인젝션 펌프(13)와, 엔진(12)에 장착된 댐퍼 풀리(14)와 엔진밸트(15)로 연결되어 같이 회전하는 에어 콤프레셔(16)와, 에어 콤프레셔(16)에 의해 냉각된 냉매가 채워져 있고, 그 냉매의 냉기를 차 실내로 유입시키는 급기팬(17)과, 잠열에 의해 뜨거워진 냉매를 냉각시키는 냉각팬(18)으로 구성된다.

즉, 상기와 같이 구성된 종래의 연료 및 에어콘 장치는 하절기에 온도가 높아진 연료를 냉각시키는 기능이 없다. 실제로 하절기의 연료 온도는 50도 이상으로 올라가게 된다.

연료 특성상 연료는 뜨거워지면 연료 비중이 낮아지게 되고, 연료 비중이 낮아지면 체적당 분사되는 연료량이 감소되므로 엔진의 출력은 저하되는 것이다. 통상적으로 연료 온도가 30도에서 50도로 상승되면, 엔진 출력은 1.0 - 2.0% 정도가 저하된다.

따라서, 연료 온도가 상승하면 엔진 출력은 떨어지고, 하절기에는 연료 온도의 더 올라가게 되고, 특히 에어콘을 가동시키면 엔진 출력이 더욱 저하되는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안의 목적은 연료탱크로부터 엔진으로 공급되는 연료를 냉각장치를 이용하여 냉각시킴으로써, 실제 엔진에 공급되는 연료의 중량을 크게하여 엔진 출력을 상승시키는 연료 냉각장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 연료 냉각장치가 미장착된 종래의 연료 및 에어콘 장치를 나타낸 개괄적인 장치 구성도,

도 2는 본 고안의 연료 냉각장치를 나타낸 개괄적인 장치 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

21 : 연료탱크 22 : 연료 냉각기

23 : 엔진 24 : 인젝션 펌프

25 : 에어 콤프레셔 26 : 급기팬

27 : 냉각팬

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 연료 냉각장치는 연료를 공급하는 연료탱크와, 냉매의 냉기를 차 실내로 유입시키기 위하여 에어 콤프레셔에 의해 냉각된 냉매가 채워진 급기팬과, 급기팬의 냉기를 받아 연료탱크로부터 불출된 냉각되지 않은 연료를 냉각시키는 연료 냉각기와, 연료 냉각기에 의해 냉각된 연료를 인입하여 엔진회전수에 따라 연료량을 제어하는 인젝션 펌프로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 연료 냉각장치를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안의 연료 냉각장치를 나타낸 개괄적인 장치 구성도이다.

도시된 바와 같이, 본 고안의 연료 냉각장치는 연료를 공급하는 연료탱크(21)와, 냉매의 냉기를 차 실내로 유입시키기 위하여 에어 콤프레셔(25)에 의해 냉각된 냉매가 채워진 급기팬(26)과, 급기팬(26)의 냉기를 받아 연료탱크(21)로부터 불출된 냉각되지 않은 연료를 냉각시키는 연료 냉각기(22)와, 연료 냉각기(22)에 의해 냉각된 연료를 인입하여 엔진회전수에 따라 연료량을 제어하는 인젝션 펌프(24)로 구성된다.

또한, 상기 연료 냉각기(22)는 열교환이 잘 이루어지며, 열방출 면적이 넓은 팬(FAN) 형상으로 형성한다.

즉, 상기와 같이 구성된 본 고안의 연료 냉각장치는 연료탱크(21)로부터 불출된 냉각되지 않은 연료가 인젝션 펌프(24)로 인입되기 전에 연료 라인을 냉각시켜서 연료를 차게하여 엔진(23)에 공급시키는 장치이다.

연료를 냉각시키기 위하여 별도의 냉각장치를 장착할 수도 있겠으나, 추가적으로 냉각장치를 설치하면 차량생산 원가가 상승되고, 엔진룸 내부가 복잡해지며, 차량 중량이 증가하므로 연료소모가 많은 단점을 갖는다.

본 고안은 종래의 냉각 시스템을 활용하여 상기의 문제점을 해결하였다. 즉, 에어 콤프레셔(25)에 의해 냉각된 냉매는 급기팬(26)으로 유입되고, 유입된 냉매는 냉각팬(27)의 회전으로 냉기가 차 실내로 유입되면서 차 실내가 차갑게 되는 것이다.

본 고안의 연료냉각기(22)를 차 실내로 유입되는 냉기와 인접한 위치에 부착시켜 연료탱크(21)로부터 불출된 냉각되지 않은 연료를 냉각시킨다. 이때, 연료 냉각기(22)는 열교환이 잘 이루어지도록 하기 위하여 가능한 팬(FAN) 형상을 얇게하며, 열방출의 면적이 넓도록 제작한다.

따라서, 연료를 냉각시켜 연료의 온도를 낮추어 엔진의 출력을 상승시키게 되고, 특히 연료 온도의 강하에 따른 엔진 출력 상승은 가솔린 및 디이젤 연료가 동일한 효과를 얻지만 연료 특성상 디이젤 연료의 출력 상승 효과가 더 크다고 할 수있다.

이상에서와 같이 본 고안의 연료 냉각장치는 연료탱크로부터 엔진으로 공급되는 연료를 냉각장치를 이용하여 냉각시킴으로써, 실제 엔진에 공급되는 연료 온도를 낮추어 연료의 중량을 크게하여 엔진 출력을 상승시키는 효과를 얻는다.

Claims (2)

1. 연료를 냉각시키는 연료 냉각장치에 있어서,

   연료를 공급하는 연료탱크;

   냉매의 냉기를 차 실내로 유입시키기 위하여 에어 콤프레셔에 의해 냉각된 냉매가 채워진 급기팬;

   상기 급기팬의 냉기를 받아 연료탱크로부터 불출된 냉각되지 않은 연료를 냉각시키는 연료 냉각기; 및

   상기 연료 냉각기에 의해 냉각된 연료를 인입하여 엔진회전수에 따라 연료량을 제어하는 인젝션 펌프로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 냉각장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 연료 냉각기는;

   열교환이 잘 이루어질 수 있도록 얇고 열방출 면적이 넓은 팬(FAN) 형상으로 형성시키는 것을 특징으로 하는 연료 냉각장치.