KR20000003917U

KR20000003917U - 가솔린엔진 겸용 엘피가스연료공급장치

Info

Publication number: KR20000003917U
Application number: KR2019980014256U
Authority: KR
Inventors: 심재철
Original assignee: 심재철
Priority date: 1998-07-30
Filing date: 1998-07-30
Publication date: 2000-02-25

Abstract

본 고안은 가솔린 엔진에 설치하여 엘피가스연료를 선택적으로 공급할 수 있도록 하는 가솔린엔진 겸용 엘피가스 연료 공급장치에 관한 것이다.

본 고안은 봄베(10), 솔레노이드밸브(20,30), 기화기(40), 믹서(50) 그리고 이들을 차례로 연결하는 파이프(60) 및 호스(70) 등으로 구성된 가솔린엔진 겸용 엘피가스 연료 공급장치에 있어서, 상기 기화기(40)와 상기 믹서(50)를 보조 호스(100)로 더 연결함과 동시에, 이 보조 호스(100)의 중간에는 보조 솔레노이드밸브(110)를 설치하고, 이 보조 솔레노이드밸브(110)는 드로틀밸브의 개도정도에 따라 컨트롤러(120)의 제어에 의해 개방되도록 한 것에 주요한 특징이 있으며, 본 고안은 엔진의 가속시 드로틀바디의 개도정도에 따라 엘피가스의 공급량을 더욱 추가하여 공급되도록 하였으므로 엘피가스를 연료로 사용할 때에도 가속시 출력이 저하되는 현상 등을 방지할 수 있다.

Description

가솔린엔진 겸용 엘피가스연료공급장치

본 고안은 가솔린 엔진에 설치하여 엘피가스(LPG;액화석유가스)연료를 선택적으로 공급할 수 있도록 하는 가솔린엔진 겸용 엘피가스 연료 공급장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 엘피가스로 엔진을 구동시킬 때 출력저하와 연료의 낭비를 방지할 수 있도록 한 가솔린엔진 겸용 엘피가스 연료 공급장치에 관한 것이다.

자동차 연료로 사용되는 엘피가스는 가솔린과 비교하면 착화점은 거의 같지만 저발열량과 옥탄가가 높으며, 가솔린 엔진의 연료로서 매우 적합하다. 또한 엘피가스는 가솔린 보다 가격이 싸고 배기가스로 인한 공기오염이 거의 없는 등 여러 가지 장점이 있으므로 택시나 소형트럭 등 영업용 차량에 널리 사용하고 있었으며, 최근에는 가솔린 엔진에 엘피가스 연료 공급장치를 설치하여 가솔린과 함께 엘피가스를 병행하여 사용할 수 있는 개인용 차량이 늘어나는 추세에 있다.

도 1은 종래에 가솔린 엔진에 적용된 엘피가스 연료공급 장치의 구성도이다.

도 1에 도시한 바와같이, 종래의 엘피가스 연료 공급장치는 봄베(10), 솔레노이드밸브(20,30), 기화기(40), 믹서(50) 그리고 이들을 차례로 연결하는 파이프(60)와 호스(70) 등으로 구성되어 있다.

상기한 봄베(10)는 엘피가스가 상온에서 2~8 kgf/㎠의 압력으로 액화충전되어 있으며, 이것을 기화기(40)에서 감압기화한 후 믹서(50)에서 공기와 혼합시켜 드로틀바디로 공급하게 된다.

한편, 기화기(40)는 엔진의 일측에 장착되어 냉각수의 열을 이용하여 엘피가스를 기화시키고, 믹서(50)는 드로틀바디에 장착되어 공기와 혼합시킨 엘피가스를 기화기(40)로부터 연소실로 공급시키게 된다.

이와같이 엘피가스를 엔진의 회전수에 비례적으로 공급하여 출력이 증강되도록 하고 있으나, 엔진의 가속시 특히 2000rpm 이상에서 엘피가스의 공급량이 부족하여 가속성과 출력이 저하되는 단점이 있었다.

이러한 종래의 단점을 감안한 본 고안은 엔진의 가속시 드로틀바디의 개도에 따라 엘피가스의 공급량을 더욱 추가하여 공급하도록 함으로서 엔진의 가속성과 출력이 저하되는 현상을 방지하는데 주 목적이 있다.

도 1은 종래에 가솔린 엔진에 적용된 엘피가스 연료공급 장치의 구성도.

도 2는 본 고안을 나타낸 가솔린 엔진에 적용된 엘피가스 연료공급장치의 구성도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10; 봄베 20, 30; 솔레노이드밸브 40; 기화기

41; 수은 스위치 42; 물자킷 43; 1차실 44; 2차실

50; 믹서 60,60a; 파이프 70,70a; 호스

80; 엔진제어용 컴퓨터 90; 릴레이 100; 보조 호스

110; 보조 솔레노이드밸브 120; 컨트롤러

121; 가속조절스위치 122; 연료전환스위치 123; 가스감지센서

123a; 감도조절스위치 124; 부저 125; 표시램프

125a; 가속램프 126; 가솔린 연료메타 127; 가솔린 연료펌프

128; 엘피가스 연료메타 129; 인젝터

본 고안은 봄베(10), 솔레노이드밸브(20,30), 기화기(40), 믹서(50) 그리고 이들을 차례로 연결하는 파이프(60) 및 호스(70) 등으로 구성된 가솔린엔진 겸용 엘피가스 연료 공급장치에 있어서, 상기 기화기(40)와 상기 믹서(50)를 보조 호스(100)로 더 연결함과 동시에, 이 보조 호스(100)의 중간에는 보조 솔레노이드밸브(110)를 설치하고, 이 보조 솔레노이드밸브(110)는 드로틀밸브의 개도정도에 따라 컨트롤러(120)의 제어에 의해 개방되도록 한 것에 그 특징이 있다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 고안에 따른 엘피지 연료공급장치를 보인 도면이다.

일반적으로, 봄베(10)는 자동차의 드렁크룸에 설치되며, 이 봄베(10)에 설치된 솔레노이드밸브(20)와 엔진룸에 설치된 엔진룸용 솔레노이드밸브(30)를 액상용과 기상용 파이프(60)를 병렬로 연결하며, 기화기(40)와 믹서(50)에는 연료용 호스(70)와 진공용 호스(70a)를 연결한다. 그리고 통상적으로 기화기(40)에는 엔진을 순환하는 냉각수의 수온에 따라 스위칭되는 수은 스위치(41)가 장착되어 있다. 예시한 바와같이, 기화기(40)는 냉각수가 흐르는 물쟈킷(42)의 좌우에 1차실(43)과 2차실(44)이 배치되고 1차실(43)에는 솔레노이드밸브(30)과 연결된 파이프(60)가 연결되어 있다. 그리고 2차실(44)에는 믹서(50)와 연결된 호스(70)와 진공호스(70a)가 연결된다.

그리고 도시한 릴레이(90)는 상기한 솔레노이드밸브(20,30)와 전기적으로 연결되어 엔진의 구동조건에 따라 통전되도록 하고 있다.

본 고안에 따르면, 보조 호스(70)로 기화기(40)의 2차실(44)과 믹서(50)를 연결하고, 이 보조 호스(70)의 중간에는 보조 솔레노이드밸브(110)를 설치하고, 이 보조 솔레노이드밸브(110)는 컨트롤러(120)와 전기적으로 연결되어 있다. 예시한 연료용 호스(70)의 직경이 10mm일 때 보조 호스(100)의 직경을 3mm로 하는 것이 바람직하다. 즉, 연료용 호스(70)를 통한 엘피가스의 유량에 대하여 보조 호스(100)를 통한 엘피가스의 유량이 30% 추가 공급되도록 하는 것이다.

컨트롤러(120)는 기존의 엔진제어용 컴퓨터(80)와 접속되어 있어 입력된 프로그램에 따라 제어신호를 입출력 할 수 있도록 회로 구성되어 있다.

예를들어, T.P.S, 즉 트로틀밸브위치센서에서 출력되는 신호를 엔진제어용 컴퓨터(80)에서 입력받을 수 있도록 하고 이 신호에 따라 보조 호스(100)에 설치된 보조 솔레노이드밸브(110)에 제어신호를 출력할 수 있게 전기적으로 회로 구성되어 있다. 예시한 바와같이, 컨트롤러(120)는 가솔린 연료메타(126), 가솔린 연료펌프(127), 엘피지 연료메타(128)와 전기적으로 연결되어 있어 어느 한쪽의 연료가 소진되면 자동적으로 연료공급 모드가 전환되도록 회로 구성 되어 있다.

예시한 컨트롤러(120)에는 보조 솔레노이드밸브(110)의 개방시기를 조절할 수 있는 가속조절 스위치(121)를 구비하여 엔진 회전수가 2000rpm 이상 일 경우에 보조 솔레노이드밸브(110)가 개방되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 컨트롤러(120)는 엔진제어용 컴퓨터(80)와 접속하여 가솔린과 엘피지 연료의 공급모드를 수동으로 전환시킬 수 있는 연료전환 스위치(122)와, 엘피가스가 실내에 누출되었을 때 이를 감지하고 경보하는 가스감지센서(123) 및 부저(124), 이 가스감지센서(123)의 감도를 조절하기 위한 감도조절스위치(123a)와, 가솔린 공급모드 엘피가스 공급모드 등 각종 모드별로 점등되는 표시램프(125)가 배치되어 있다.

이 컨트롤러(120)는 박스형태의 케이스에 조립되어 운전자가 확인 및 조작이 용이한 운전석에 장착된다.

이러한 구성으로 된 본 고안의 작동을 설명하면 다음과 같다.

연료전환 스위치(122)를 엘피가스 공급모드로 설정한 후 시동을 걸면 먼저, 컨트롤러(120)의 제어신호에 의하여 가솔린 연료펌프(127)와 엘피지 연료메타(128)와 인젝터(129)가 정지됨과 동시에, 엘피가스 공급을 위한 엘피가스 공급모드로 전환된다.

그리하여, 봄베(10)측 솔레노이드밸브(20)와 엔진룸측 솔레노이드밸브(30)가 작동하며, 이때 기화기(40)를 통과하는 냉각수의 온도가 15℃이상이면 액상파이프(60)만을 개방시켜 액상의 엘피가스를 공급하여 주고 엘피가스의 온도가 15℃미만이면 기상파이프(60)만을 개통시켜 봄베(10)의 내부에 있는 기상의 엘피가스만을 공급하여 기화기(40)에서 기화가 잘 되도록 한다. 또한, 진공호스(70a)내의 진공압에 의하여 기화기(40)의 1차실(43)과 2차실(44)이 개통되어 기화기(40)로 공급된 엘피가스가 믹서(50)로 공급된다.

이와같은 경로를 통하여 공급되는 엘피가스는 기화기(40)에서 기화되고 믹서(50)에서 공기와 혼합된 상태로 엔진의 연소실에 공급되고, 정속운전시, 즉 엔진 회전수가 2,000rpm미만 일 경우에는 보조 솔레노이드밸브(110)가 폐쇄되어 있어 연료용 호스(70)만을 통하여 엘피가스가 흐르게 된다.

운전자가 가속페달을 밟으면 드로틀밸브의 개도정도에 따른 드로틀밸브위치센서의 신호가 엔진제어용 컴퓨터(80)에 입력됨과 동시에 컨트롤러(120)에 입력된다. 이때 드로틀밸브위치센서의 출력신호가 설정값 이상일 때 예컨데 운전자가 가속페달을 밟아 엔진 회전수가 2,000rpm에 도달하였을 때에는 컨트롤러(120)의 제어신호로 보조 솔레노이드밸브(110)가 개방된다. 따라서, 이때에는 엘피가스가 호스(70) 뿐만 아니라 보조호스(100)를 통하여 믹서(50)로 흐르게 되고 이 보조호스(100)를 통과하는 엘피가스양 만큼 연료가 더 공급되는 것이다. 결국, 자동차의 가속시 엘피가스 연료가 정속운전시 보다 더 많이 공급되어 엔진의 출력이 증대된다.

만약, 엘피가스 연료가 소진되면 엘피가스 연료메타(128)에서 컨트롤러(120)로 입력되는 신호에 따라 자동적으로 가솔린 연료공급모드로 전환되어 엔진이 정지되지 않고 자동차의 운행을 지속할 수 있게 된다.

한편, 운전자는 컨트롤러(120)에 구비된 가속조절 스위치를 조정함으로서 차량에 장착된 엔진의 상태에 따라 보조솔레노이드 밸브(110)의 개방시기를 다양하게 조정할 수 있다. 즉,가속조절 스위치(121)로써 엔진회전수가 2,000rpm 이상일 때 자유롭게 보조 솔레노이드밸브(110)의 개방시기를 변경하여 연료를 보충할 수 있다. 이 가속스위치(121)의 조정은 엔진을 공회전 시킨 상태에서 가속페달을 밟아 엔진회전수를 원하는 정도까지 도달시킨 후 가속램프(125a)가 점등될 때까지 볼륨을 높이면 된다.

그리고, 본 고안은 컨트롤러(120)가 운전석쪽에 장착되고 여기에 장치된 가스감지센서(123)와 부저(124)에 의하여 엘피가스가 차실로 누출되는 것을 인지할 수 있으며, 필요에 따라 감도조절스위치(123a)의 레벨을 적당히 조정하여 담배연기로 인하여 가스감지센서(123)가 과민하게 반응하는 것을 억제할 수 도 있다.

상술한 바와같이, 본 고안은 엔진의 가속시 드로틀바디의 개도정도에 따라 엘피가스의 공급량을 더욱 추가하여 공급되도록 한 것으로, 엘피가스를 연료로 사용할 때에도 가속시 출력이 저하되는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 본 고안은 컨트롤러(120)가 운전석에 설치되고, 이 컨트롤러(120)에는 가속조절스위치(121), 연료전환스위치122), 가스감지센서(123)와 함께 표시램프(125)와 같은 표시수단이 구비되어 있으므로 운전자가 스위치 조작이 편리하고, 엘피가스누출여부는 물론 연료공급 모드별 작동상태를 램프로 용이하게 확인할 수 있는 장점이 있다.

Claims

봄베(10), 솔레노이드밸브(20,30), 기화기(40), 믹서(50) 그리고 이들을 차례로 연결하는 파이프(60) 및 호스(70) 등으로 구성된 통상의 가솔린엔진 겸용 엘피가스 연료 공급장치에 있어서,

상기 기화기(40)와 상기 믹서(50)를 엘피가스가 통과하도록 보조 호스(100)로 더 연결함과 동시에, 이 보조 호스(100)의 중간에는 보조 솔레노이드밸브(110)를 설치하고, 이 보조 솔레노이드밸브(110)는 드로틀밸브의 개도정도에 따라 컨트롤러(120)의 제어에 의해 개방되도록 한 것을 특징으로 하는 가솔린엔진 겸용 엘피가스 연료 공급장치.
제1항에 있어서, 상기 컨트롤러(120)에는 보조 솔레노이드밸브(110)의 개방시기를 조절할 수 있는 가속조절 스위치(121)를 구비하여 엔진 회전수가 2000rpm 이상일 경우에 보조 솔레노이드밸브(110)가 개방되도록 한 것을 특징으로 하는 가솔린엔진 겸용 엘피가스 연료 공급장치.
제1항에 있어서, 상기 컨트롤러(120)를 엔진제어용 컴퓨터(80)와 접속하여 가솔린 연료공급모드 또는 엘피가스 연료공급모드를 수동으로 전환시킬 수 있는 연료전환 스위치(122)를 구비한 것을 특징으로 하는 가솔린엔진 겸용 엘피가스 연료 공급장치.
제1항에 있어서, 상기 컨트롤러(120)에는 엘피가스가 차실로 누출되었을 때 이를 감지하고 경보하는 가스감지센서(123) 및 부저(124)와, 이 가스감지센서(123)의 감도를 조절하기 위한 감도조절스위치(123a)를 구비하여 자동차의 운전석에 설치한 것을 특징으로 하는 가솔린엔진 겸용 엘피가스 연료 공급장치.