KR20010090859A

KR20010090859A - 내연기관 분사기 장치 및 그 분사 방법

Info

Publication number: KR20010090859A
Application number: KR1020017006946A
Authority: KR
Inventors: 기울리아노 코짜리
Original assignee: 기울리아노 코짜리
Priority date: 1998-12-02
Filing date: 1999-12-02
Publication date: 2001-10-19
Also published as: WO2000032927A1; ITTO981015A0; EP1149238A1; AU1401700A; ITTO981015A1; JP2002531752A; IT1303195B1

Abstract

본 발명은 내연기관용 연료 분사장치에 관한 것으로, 탱크로부터 공기 공급 덕트를 통해 연소 챔버로 이송되는 공기가 포함된 연료를 기체상태에서 제 1압력에 도달시켜 분사하기 위해 적용되는 연료 분사장치에 관한 것이다. 본 발명에 따라 공기 공급 덕트(2;7)에 연계된 액체 마이크로젯을 분사하기 위한 수단(14;45)을 포함하고, 상기 액체 마이크로젯을 분사하기 위한 수단(14;45)은 연료를 수용하기 위한 적어도 하나의 압력 마이크로 챔버(21) 및 상기 압력 마이크로 챔버(21)내에 수용된 연료에 제 2압력을 인가하기 위한 수단(24)을 포함한다.

Description

내연기관 분사기 장치 및 그 분사 방법{INTERNAL COMBUSTION ENGINE INJECTOR DEVICE AND INJECTION METHOD THEREOF}

터보 엔진을 포함한, 불꽃 점화에 의한 흡열식 왕복운동 기관은 업스트림에서 얻어진 공기-연료 혼합물을 연소 챔버로 공급한다. 이러한 공기-연료 혼합물은 통상적으로 적정 모터 펌프를 통해 탱크로부터 연료를 흡입하여 전자 분사기로 공급하므로 얻어진다. 전자 분사기는 공기가 흐르는 유도 덕트 내측으로 연료를 분무화하면서 분사하여야 한다. 이후에 공기-연료 혼합물은 유도 덕트를 통해 연소 챔버로 공급된다. 이러한 분사 방법을 싱글 포인트 인젝션(Single Point Injection;SPI)이라 하고; 또한 멀티 포인트 인젝션(Multi Point Injection;MPI)이라고 하는 분사방법도 공지되었고, 여기에서 각각의 실린더에는 실린더의 유입구에 근접하여 전자 분사기가 설비된다.

두가지 SPI 및 MPI 분사 방법은 전자기적으로 작동하는 전기 분사기를 사용하며, 이는 연료가 흐르는 몸체내에서 슬라이딩되는 니이들로 구성된다. 니이들은그 단부에 셔터를 가지며, 니이들의 변위는 압력하에서 배출 노즐로부터 연료를 배출할 수 있게 하거나 배출못하게 할 수 있다. 작동이 전자기식이므로, 니이들은 중앙 영역에 마그네틱 앵커를 가지며, 반면에 적절한 솔레노이드는 니이들의 자기적 작동을 위해 솔레노이드 밸브에 대한 공지된 설계에 따라 분사기 몸체내에 배치된다.

전자기식 분사기는, 50μm를 초과하는 방울(drop)크기로 200㎤/min 으로부터 750㎤/min까지의 유속 범위에 도달한다. 분사 주파수는, 1.7ms에서 2.5ms의 분사시간동안 100㎐로부터 200㎐까지의 범위이다.

이러한 분사기의 주요 결점은 공기-연료 혼합물이 형성될 때 얻어지는 연료 방울의 열악한 분무화에 있다. 이는 더 작은 연료 방울이 연소 목적에 대하여 더 좋은 공기-연료 혼합물이 되기 때문이다. 또한, 상기한 전자 분사기의 낮은 작동 주파수와 유속으로 인하여 공기-연료 비율의 정확한 조정을 얻기가 어렵다.

다른 결점은, 전자 분사기에 대한 요구사항에 의해 연료를 높은 압력으로 유지시켜야 하므로, 여러개의 바아(bars)의 압력에 대한 적절한 연료 펌프와 적정 크기의 유압 회로가 필요하게 되면서 높은 비용이 소요되는 것이다.

또 다른 결점은 현재의 전자 분사기의 전체적인 치수가 50㎜에서 70㎜의 길이와 50g으로부터 150g까지의 중량을 가지는 것에 기인하여, 엔진 공급 시스템 내측에 이들을 배열하기 위한 특별한 방법을 요구한다.

본 발명은 내연기관용 연료 분사장치에 관한 것으로, 탱크로부터 공기 공급 덕트를 통해 연소 챔버로 이송되는 공기가 포함된 연료를 기체상태에서 제 1압력에 도달시켜 분사하기 위해 적용되는 연료 분사장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 내연기관용 연료 분사 시스템의 기본적인 개략도;

도 2는 본 발명에 따른 내연기관용 연료 분사 시스템의 기본적인 개략도;

도 3은 도 1에 도시된 상세한 내연기관용 연료 분사 시스템의 기본적인 개략도;

도 4는 도 1에 도시된 두번째 상세한 내연기관용 연료 분사 시스템의 기본적인 개략도;

도 5는 도 1에 도시된 내연기관용 연료 분사 시스템에 충족되는 기본적인 개략도;

도 6은 본 발명에 따른 내연기관용 연료 분사 장치의 다른 어셈블리 실시예에 대한 개략적인 예상도.

본 발명의 목적은 상기한 문제들을 해결하며 기존의 주지된 해결책에 대해보다 개선되며 더욱 효과적인 성능을 가지는 내연기관용 연료 분사장치를 제공한다.

이런 목적에 부합하여, 본 발명의 주된 목적은 공급 공기-연료 혼합물을 형성할때 연료의 미세 분무화를 위해 제공되는 내연기관용 연료 분사장치 및/또는 내연기관내의 연료 분사 방법을 제공한다.

본 발명의 다른 목적은, 공급 혼합물내의 공기-연료 비율을 정확하게 조절할 수 있는 내연기관용 연료 분사장치를 제공한다.

본 발명의 다른 목적은, 공지된 시스템보다 더 낮은 압력을 연료에 인가할 수 있는 내연기관용 연료 분사장치를 제공한다.

본 발명의 다른 목적은, 연소 챔버까지의 공기 경로를 따라 연료 분사점의 더욱 합리적인 배치를 갖추며 제한된 전체적인 크기와 중량을 가지는 내연 기관용 연료 분사장치를 제공한다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 목적은 본 명세서의 일부분을 형성하는 첨부된 청구범위의 특징에 병합되는 내연기관용 연료 분사장치를 제공한다.

다른 목적들은, 제한되지 않는 실시예를 통해 제공되는 이후의 상세한 설명과 첨부된 청구범위로부터 본 발명의 특징과 장점은 명백해질 것이다.

도 1에서는 본 발명에 따른 내연기관(1)을 위한 연료 분사장치의 기본적인 개략도가 도시되는데, 즉 자동차 공기 유입구로부터 필요한 공기를 가진 연소 혼합물을 공급하는 유도 매니폴드(2)를 도시하였고, 그 이외에는 여기에서 도시하지 않았다. 유도 매니폴드(2)는 인터폰된 공기 필터(interponed air filter;3)를 가지며, 하류에는 쓰로틀 밸브(5)를 포함하는 쓰로틀 하우징(4)을 갖는다. 공기 플레넘(air plenum)이 쓰로틀 하우징(4) 하류에 위치되며, 공기 플레넘으로부터 다수의 유도 덕트(7)가 분리되며 실린더 헤드(8)까지 연결된다. 전술된 요소들은 모두 공지되었으며 여기에서는 상세히 설명하지 않는다.

연료 탱크(9)가 제공되는데, 여기로부터 굵은 실선으로 표현된 연료 공급 유압회로(10)가 시작된다. 상기 연료 공급 유압회로(10)는 하류의 연료 필터(12)와 함께 연료 펌프(11)에 의해 작동된다. 이러한 요소의 배열도 마찬가지로 주지되어 있다.

연료 필터(12) 하류에서, 유압회로(10)는 계량장치(13)를 포함하는 제 1분기(10a)로 분기되며 계량장치(13)는 하류에 배치되는 몇개의 마이크로 분사기(14)를 가진다. 또한, 계량장치(13)는 공기 덕트(27)를 통해 유도 매니폴드(2)에 연결된다. 상기 마이크로 분사기(14)는 유도 매니폴드(2)의 표면상에 갖추어진 윈도우(15) 내에 배열되며, 이는 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. 제 1분기(10a)에 속하는 마이크로 분사기(14)는 필터(3) 하류에 배치되며 쓰로틀 하우징(4) 상류에 배치된다.다양한 마이크로 분사기(14)들은 유도 매니폴드(2) 주변의 외부 표면을 따라 위치하며 제 1분기(10a)와 계측장치(13)에 의하여 공급된다.

연료 공급 유압회로(10)는 또한 계량장치(13) 및 단순화를 위해 여기에 도시되지 않은 개별 덕트(27)가 설치된 분기(10b,10c,10d,10e)을 추가로 포함하며, 상기 덕트는 관련 유도 덕트(7)와 계량장치(13)를 연결하며, 그리고 유도 매니폴드내에 위치한 것과 유사한 마이크로 분사기(14)는 각각의 유도 덕트(7) 상에서 접하면서 주변에 놓여져 있다.

공지된 전자 제어 시스템(16)이 공지된 방법으로 제공되지만, 여기에서는 유도 매니폴드(2)와 유도 덕트(7) 상의 마이크로 분사기(14)로의 전기 연결선(7a,7b,7c,7d,7e)이 설치됨과 동시에 쓰로틀 밸브(5) 위치에 대한 신호를 수신하는 전기 연결선(18)이 설치되어 있다.

본 발명에 따른 마이크로 분사기(14)의 기본적인 개략도가 도 2에 도시된다. 상기 마이크로 분사기(14)는 잉크-젯(ink-jet) 프린트 헤드와 유사한 장치로, '버블-젯(bubble-jet)'이라 불린다. 사실상, 이는 약 500㎛ 두께의 실리콘 기판(19)으로 이루어지며, 포토 폴리메릭(photopolymeric;20) 레이어로 코팅되며, 압력 챔버(21)를 형성하도록 윈도우가 갖추어진다. 코팅 레이어(22)는 수십 ㎛의 직경을 갖는 마이크로 노즐(23)을 형성한다. 압력 챔버(21) 내측의 실리콘 기판(19)은 박막 히터(24)로 코팅된다. 연료는 압력 챔버(21)로 이송되며, 여기에서 박막 히터에 의해 기화상태로 변환할 수 있는 온도, 직접 표시하면 200℃로 일부의 연료가 신속하게 가열되어, 다수의 작은 가스 버블을 박막 필름 히터(24) 표면상에 형성하면서, 상기 버블은 도 2에 도시된 버블(25)에 빠르게 유착되며 마이크로 노즐(23) 외측으로 방울(26)을 방출한다.

박막 히터(24)에 대한 전기적 펄스는 몇 마이크로초 정도로 짧지만, 수백 mW/㎡ 정도의 높은 전력밀도를 수반한다. 방울(26)이 50μm보다 작은 크기이므로, 다른 공지된 전기 분사기에 대하여 마이크로 분사기는 훨씬 더 좋은 연료 분무화를 얻을 수 있다.

도 1에 도시된 내연기관(1)내의 연료 분사 시스템은 다음과 같이 작동한다: 연료는 연료펌프(11)를 통해 연료 공급회로(10)로 공급된다. 계량장치(13)는 마이크로 분사기(14)에 연료를 공급하는데 사용되며 유도 매니폴드(2)에 대한 동일 압력으로 요구된 연료량을 공급하는데 사용된다. 이후에, 전기적 시스템(16)에 의해 구동되는 박막 히터(24)가 있는 마이크로 분사기(14)는, 분기(10a)에 소속된 경우의 연료를 유도 매니폴드(2)로 분무할 것이고, 또는 각각 분기(10b,10c,10d,10e)에 소속된 경우의 연료를 관련 유도 덕트(7)로 분무할 것이다. 그리하여, 분무화된 연료는 공급되는 엔진에 필요한 공기-연료 혼합물을 형성하면서 유도 매니폴드(2)나 유도 덕트(7)를 통하여 분출된다.

전기적 시스템(16)은 마이크로 분사기(14)의 분사 주파수 즉, 빈도가 알맞게 작동하도록 연결선(18)을 통해 쓰로틀 밸브(5)의 위치에 대한 정보를 수신하여 마침내 활성화된 마이크로 분사기(14) 전체는 소비 기준과 공해방지 규정에 따른 각각의 회전수에 대한 최적화된 공급을 보장한다.

도 3에 도시된 계량장치(13)는 연료 공급 유압회로(10)의 분기(10a)에서 입력된 연료를 수용하며 배출 덕트(28)를 통해 마이크로 분사기(14)로 연료를 공급한다. 계량장치(13)의 상부에 위치한 공기 덕트 유입구(27)는 계량장치(13)를 유도 매니폴드(2)와 연결한다. 니이들 셧터(30)를 가진 플로우트(29)는 계량장치(13)의 내측에 위치한다. 연료 펌프(11)에 의해 공급된 연료는 분기(10a)를 통해 계량장치(13)로 유입되어 배출 덕트(28)를 통해 마이크로 분사기(14)로 유출된다. 계량장치(13) 내측의 연료 높이가 플로우트(29) 상의 니이들 셧터(30)가 분기(10a)를 닫는 정도로 되면, 이후에 연료공급은 중단된다. 니이들 셧터(30)가 분기(10a)를 개방하여 연료 높이가 감소할 때까지 연료는 중력에 의하여 마이크로 분사기(14)에 공급된다. 공기 덕트(27)의 기능은 계량장치(13)의 상부내로 유도 매니폴드(2)의 압력작용을 발생시켜 연료까지 도달하지 않도록 하는 것이다. 실제적으로 유도 매니폴드(2) 내측의 압력은 엔진 회전수와 유도 밸브의 개폐 시간 간격에 의존하여 변화한다. 마이크로 분사기(14)의 정확한 작동을 얻기 위하여 공기와 연료 사이의 일정한 차등 압력이 항상 요구된다. 유도 매니폴드(2) 압력을 계량장치(13) 내측의 압력으로 복귀한 결과, 마이크로 분사기(14) 내측의 연료 압력이 유도 매니폴드(2)내의 압력 방출에 의해 일어날 것이다. 명백하게, 계량장치(13)내의 최적화된 압력 제어를 달성하기 위하여, 덕트(27)는 마이크로 분사기(14) 부근의 유도 매니폴드(2)의 압력을 선택하여야 한다. 덕트(27)에 의해 수행되는 동일한 기능이 유도 덕트(7)에서도 동일하게 일어난다.

전기적 시스템(16) 작동의 블럭 다이아그램이 도 4에 도시된다. 상기 전기적 시스템(16)은 기관 회전수와 모터(31)의 위상 센서로부터의 정보, 노킹 센서(32)로부터의 정보, 전술한 연결선(18)을 통한 쓰로틀 위치 센서(33)로부터의 정보, 수온 센서(34)와 산소 센서(35)로부터의 정보를 수신한다. 이러한 정보가 처리될때 두가지 연료 펌프(11) 및 점화 시스템(36)과 마이크로 분사기(14)는 전기적 시스템(16)에 의해 구동된다.

전기적 시스템(16)을 통해 내연기관(1)내의 연료 분사 시스템은 다수의 마이크로 분사기(14) 분사 빈도, 활성화된 마이크로 분사기(14)의 갯수, 그리고 활성화된 마이크로 분사기(14)의 변위에 대한 작동을 제어할 수 있다. 그리하여, 하나의 동일한 분사 시스템에 의해 싱글 포인트 인젝션과 멀티 포인트 인젝션 시스템 양자의 장점을 달성하기 위하여, 특히 유도 매니폴드(2)와 유도 덕트(7)상으로 옮겨져 있는 마이크로 분사기(14)의 유용성을 통해, 연료 공급은 각 엔진 작동 상태에 적절해질 수 있다. 예를 들어, 단지 일부의 엔진 최대 출력이 요구되어지는 동안에는 유도 매니폴드와 관련된 마이크로 분사기(14)만이 활성화될 수 있는 반면에, 엔진 전체의 출력이 요구될 때에는 유도 덕트(7)와 관련된 마이크로 분사기(14)가 활성화될 수 있다.

본 발명에 따른 내연기관용 연료 분사 시스템은, 잉크-젯 프린트 헤드용 마이크로젯 잉크-분사기와 유사한 마이크로젯 분사기의 용도에 기초하며, 공지된 전기 분사기와 비교해서 낮은 유속을 가지는 반면, 감소된 크기 및 중량, 높은 작동 빈도 그리고 높은 연료 분무 성능을 제공한다. 또한, 연료 분사 시스템은, 공기 이송 덕트의 배출구에서 국지적 펌핑과 계량 기능을 수행하는 연료 분사기에 따른 작동에 의해 구성되는데, 즉, 연료 펌프(11)는 공지된 시스템에 사용되는 압력보다 훨씬 낮은 압력 즉, 4 내지 6 바아(bar)에 대하여 약 1 바아(bar)로 제 1압력을 인가하며, 상기 제 1압력은 연료 공급 유압회로(10)내에서 단지 연료를 유동시키게 작동할 것이다. 마이크로 분사기(14)는 이러한 제 1압력에서 연료를 수용하며 박막 히터(24)를 통하여 마이크로 노즐(23)이 원하는 크기와 속도의 방울(26)을 분출시키게 할 수 있는 압력을 인가한다.

분사 시스템(40)은 도 5에 도시되며, 이는 도 1에 도시된 분사 시스템(1)을 충족한다. 이러한 분사 시스템(40)는 오일-가솔린 혼합물을 사용하는 2행정 기관에 대하여 적합하다. 그리하여, 이는 적정 오일 펌프(43)에 의한 압력하에서 유지되는 오일 덕트(42)를 가진 오일 탱크(41)를 제공한다. 오일은 상기 계량장치(13)와 유사한 계량장치(44)를 통해 유도 매니폴드(2) 상에 배치된 몇개의 마이크로 분사기(45)에 흐를 것이다. 상기 마이크로 분사기(45)는 연결선(47)을 통해 전기적 시스템(16)에 의해 제어된다. 분사 시스템(40)의 나머지 부분 즉, 가솔린 분사에 관계된 부분은, 도 1에 도시되며 특히, 유도 매니폴드(2) 상에 배치된 마이크로 분사기(14)를 포함한 분사 시스템(1)의 일부와 동일하다.

오일 탱크(41)에 수용된 오일은 점성을 감소하도록 가솔린내에서 미리 희석된다.

그리하여, 분사 시스템(40)을 통해 2행정 엔진을 위한 적정한 오일-연료 혼합물이 유도 덕트(2)내에서 직접 이루어진다.

터뷸레이터 장치(turbulator device;50)와 관련된 유도 매니폴드(2) 상에 조립된 마이크로 분사기(14)가 도 6에 도시된다. 상기 터뷸레이터 장치(50)는 마이크로 노즐(23)과 평행한 6면체 형상을 가진 실질적으로 두개의 요소(51)를 포함한다. 상기 요소(51)는 적정한 단면의 관통 채널(52)을 제공한다. 요소(51)는 유도 매니폴드(2) 외측으로 몇개의 채널(52)의 외부 개구(53)를 갖도록 윈도우(15) 상에 배치되는 반면, 특히 마이크로 노즐(23)과 실질적으로 동일한 몇개의 채널(52)의 내부 개구(54)는 유도 매니폴드 내측에서 나타난다.

터뷸레이터 장치(50)는 채널(52)을 통해 주변 외측과 통하면서 유도 매니폴드(2)에 놓여진다. 주변 외측과 비교하여 유도 매니폴드(2) 내측은 실질적으로 항상 진공이므로, 공기는 외부 개구(53)로부터 채널(52)을 통해 내부 개구(54)로 흐를 것이다. 채널 프로필로 인하여, 마이크로 노즐(23)에 대응해서 와류(vortexes)와 그리고 그 결과로 난류(turbulence)가 형성될 것이다. 이러한 난류는 마이크로 분사기(14)와 함께 연료 방울을 더욱 분무화하는 기능을 갖는다. 그리하여, 터뷸레이터 장치(50)의 채용은 연료 분무화를 더욱 도와줄 것이며; 그렇지 않고, 연료 방울의 크기가 일정하게 유지된다면, 마이크로 노즐 직경(23)은 더욱 큰 유속을 위해증가되어야 한다.

상기 전술한 설명에 따라 본 발명의 특징은 명백해질 것이며 그 장점도 명확해진다.

특징적으로, 본 발명에 따른 내연기관용 분사장치는 공지된 분사장치보다 더욱 넓은 범위에서 공기내에서 연료 분무화를 할 수 있고, 그리하여 엔진 성능을 증가시킨다. 더욱 특징적으로, 매니폴드와 유도 덕트내에서 마이크로젯 분사기는 이들의 작은 크기와 플레이트 형상으로 인해 공기 유동에 접하게 배치된다. 이는 공기내에서 연료 혼합을 도울 것이다.

더욱이, 본 발명에 따른 내연기관용 연료 분사장치는 공기-연료 혼합물을 훌륭하게 제어하기에 특히 적절한 빈도 작용을 특징적으로 갖는다. 가동부가 없는, 즉 관성이 배제된 마이크로 분사기의 채용은 본 장치에 대하여 높은 작동 빈도 값뿐만 아니라 급작스럽거나 감시가능한 빈도 변화를 더욱 가능하게 한다. 전반적인 작은 치수와 플레이트 형상은 더욱 자유롭게 공기 이송 덕트 내측에 위치될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 내연기관용 연료 분사장치는 탱크로부터 마이크로 분사기까지 이어지는 연료 공급회로내의 낮은 압력에서 특징적으로 작동할 수 있게 한다. 연료펌프에 대한 요구 압력은 약 1 바아로서, 모터에 의해 직접 공급하는 단순 저가 멤브레인(membrane) 펌프가 사용될 수 있으며 또는 펌프의 사용을 피하여 원할한 유압회로의 배치 대신에 유체정압기가 대신 사용된다. 또한, 낮은 압력은 연료 공급 유압회로에 대한 설계면에서, 덕트에 가솔린을 방출을 중단하는 4-6바아만큼의 높은 압력은 더이상 없기 때문에 엔진작동과는 무관하게, 임팩트의 경우에 있어서 가솔린 공급 잠금용 관성 스위치의 실행을 방지하는 것과 같은 명백한 장점을 남긴다.

상기 실시예로 설명한 내연기관용 연료 분사장치 및/또는 연료 분사 방법에 대한 기술분야의 당업자간에 많은 변화가 가능한 것은 명백하며, 혁신적 아이디어의 새로운 정신으로부터 분리되지 않은채, 본 발명의 실제적 작동에서 부속물은 전술한 설명과는 형태와 크기가 종종 다를 것이며 기술적 동등 요소로 대체된다.

각각의 마이크로젯 분사기는 다수의 마이크로 노즐에 설비될 것이다.

마이크로젯 분사기는 '버블-젯'이 될 뿐 만아니라 연료 스팀 버블 대신 피에조 일렉트릭 액츄에이터의 확장을 사용한 피에조 일렉트릭 마이크로젯 분사기가 될 수 있다. 상기 피에조 일렉트릭 마이크로젯 분사기는 가스 분사뿐만 아니라 예를 들어 오일 분사기에 더욱 적절할 것이다. 또한 항상 잉크-젯 프린터용 마이크로젯 분사기로서 분류되는 다양한 마이크로젯 분사기의 사용이 가능하여, 기계적 가동부를 가지지 않도록 작동 빈도를 높게 하는 무의미한 관성계 같은 마이크로 챔버내의 연료에 압력을 인가하는 수단이 제공된다.

다양한 마이크로젯 분사기는 다른 분사 기능을 갖는다. 2행정 엔진 혼합물에 대하여 전술한 오일 분사의 실례를 제외하고, 특정한 마이크로젯 분사기가 유도 매니폴드내의 연료를 부가적으로 분사하기 위한 엔진의 특별한 작동 조건하에서 사용될 수 있다. 상기 마이크로젯 분사기를 성능 및/또는 공해방지 최적화에 대한 기능으로서 작동시키는 전기적 시스템에 의해 마이크로젯 분사기는 제어될 것이다.

마이크로젯 분사기는 전술된 것과는 다른 방법으로 배치될 수 있다. 특히, 마이크로젯 분사기는, SPI 시스템에 실행되는, 유도 매니폴드만이 상응될 수 있으며, 또는 MPI 시스템에 실행되는 실린더 근처의 유도 덕트에만 상응될 수 있다.

또한, 유도 매니폴드와 상응하는 마이크로젯 분사기는 쓰로틀 하우징 하류와 공기 플레넘 상류에 위치될 것이다.

마이크로젯 분사기는 많은 평행 경계면 또는 헬리컬 경로를 따라 주변에 배치됨이 바람직하다. 경계면 주위에 평행하게 배치되는 마이크로젯 분사기는 유도 덕트내의 많은 나선 유동의 보호를 보장하도록 파상 배치된다.

마이크로젯 분사기와 같은 노즐은, 많은 나선 공기와 개선된 혼합이 교차되는 배열을 갖도록 플레이트 치수를 따른 평행줄 또는 사선 상에 배치된다.

터뷸레이터 장치의 채널은 먼지 침투를 방지하며 공기 유동 소음을 방음하도록 필터링 슬리이브에 의해 보호될 수 있다.

Claims

공기 공급 덕트를 통해 연소 챔버로 이송되는 공기를 포함하는 기체상태로 탱크로부터 제 1압력에 도달하는 연료를 분사하기 위해 적용되는 내연기관용 연료 분사장치에 있어서,

상기 연료 분사장치는 공기 공급 덕트(2;7)에 연계된 액체 마이크로젯을 분사하기 위한 수단(14;45)을 포함하고,

상기 액체 마이크로젯을 분사하기 위한 수단(14;45)은 연료를 수용하기 위한 적어도 하나의 압력 마이크로 챔버(21)와, 마이크로 노즐(23)과, 그리고 상기 압력 마이크로 챔버(21)내에 수용된 연료에 제 2압력을 인가하기 위한 수단(24)을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료 분사장치.
제 1 항에 있어서, 상기 액체 마이크로젯을 분사하기 위한 수단(14;45)은,

상기 공기 공급 덕트(2,7)의 외부 표면 상에 갖추어진 개구부(15)와 일치하게 배치되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료 분사장치.
제 2 항에 있어서, 상기 액체 마이크로젯을 분사하기 위한 수단(14;45)은,

연료 계량장치(13;44)에 연계되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료 분사장치.
제 3 항에 있어서, 상기 연료 계량장치(13;44)에는 상기 덕트(2;7) 내의 배압을 상기 연료 계량장치(13;44)에 공급하기 위한 수단(27;46)이 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료 분사장치.
제 4 항에 있어서, 상기 덕트(2;7) 내의 배압을 상기 덕트(2;7) 내의 배압을 상기 연료 계량장치(13;44)에 공급하기 위한 수단(27;46)은 연료 계량장치(13;44)와 상기 덕트(2,7) 각각을 연결시키는 메인덕트를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료 분사장치.
제 1 항에 있어서, 상기 액체 마이크로젯을 분사하기 위한 수단(14;45)은,

잉크-젯 프린터 헤드에서 잉크-젯 분사기로서 사용되는 분사기이고, 그리고

상기 압력 마이크로 챔버(21)내에 수용된 연료에 상기 제 2압력을 인가하기 위한 수단(24)은 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료 분사장치.
제 1 항에 있어서, 상기 액체 마이크로젯을 분사하기 위한 수단(14;45)은,

잉크-젯 프린터 헤드에서 잉크-젯 분사기로 사용되는 분사기이고, 그리고

상기 압력 마이크로 챔버(21)내에 수용된 연료에 제 2압력을 인가하기 위한 상기 수단(24)은 피에조 일렉트릭 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료 분사장치.
제 2 항에 있어서, 상기 공기 공급 덕트(2,7)는 상기 공기 유도 매니폴드(2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료 분사장치.
제 2 항에 있어서, 상기 공기 공급 덕트(2,7)는 상기 공기 유도 덕트(7)를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료 분사장치.
제 3 항에 있어서, 상기 연료 분사장치는,

탱크로부터 상기 계량장치(13)까지 연료를 공급할 수 있는 연료 공급 회로(10)를 제공하고,

상기 연료 공급 회로(10)는 분사 포인트에서 상기 연료에 가해지는 압력보다 낮은 압력으로 작동되는 연료 펌프(11)를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료 분사장치.
분사 수단을 통해 공기를 포함하는 가스 상태내에 연료를 분무화하기 위한 내연기관용 연료 분사방법에 있어서,

잉크-젯 프린터 헤드에서 잉크-젯 분사기로 사용되는 액체 마이크로젯을 분사하기 위한 수단(14;45)이 분사 수단으로서 이용되어지는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료 분사방법.
제 11 항에 있어서, 상기 액체 마이크로젯을 분사하기 위한 수단(14;45)은하나 이상인 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료 분사방법.
제 12 항에 있어서, 상기 액체 마이크로젯을 분사하기 위한 수단(14;45)은 유도 매니폴드(2) 내측에 연료를 분무화하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료 분사방법.
제 12 항에 있어서, 상기 액체 마이크로젯을 분사하기 위한 수단(14;45)은 실린더 근방의 유도 덕트(7) 내측에 연료를 분무화하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료 분사방법.
제 13 항에 있어서, 상기 액체 마이크로젯을 분사하기 위한 수단(14;45)은 실린더 근방의 유도 덕트(7) 내측에 연료를 또한 분무화하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료 분사방법.
분사수단을 통해 공기를 포함한 가스 상태내에 연료를 분무화하기 위해 제공되는 내연기관용 연료 분사방법에 있어서,

상기 분사 수단(14;45)은 공기 덕트(2,7) 내의 배출구(15)에 압력을 인가하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료 분사방법.
제 2 항에 있어서, 가솔린과 오일 혼합물을 포함하는 연료와 상기 액체 마이크로젯을 분사하기 위한 수단(14;45)은 적어도 두개의 세트가 제공되어,

상기 세트중 제 1세트(14)는 가솔린을 분사하고,

상기 세트중 제 2세트(45)는 오일을 분사하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료 분사장치.
제 2 항에 있어서, 적어도 하나의 상기 액체 마이크로젯을 분사하기 위한 수단(14;45)은 부가적인 연료를 분사할 수 있는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료 분사장치.
제 2 항에 있어서, 상기 액체 마이크로젯을 분사하기 위한 수단(14;45)은 가동부와 무관한 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료 분사장치.
제 2 항에 있어서, 상기 액체 마이크로젯을 분사하기 위한 수단(14;45)은 유체내에 난류를 생성하기 위한 수단(50)에 연계되며, 상기 수단(50)은 상기 마이크로젯의 이로운 분무화를 목적으로 상기 액체 마이크로젯 상에서 작동하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료 분사장치.
실질적으로 잉크-젯 프린터 헤드에 사용되며 공기를 포함한 가스 상태에서 내연기관용 연료 분사장치를 위한 액체 젯 분사기의 이용에 있어서, 상기 공기는 공기 공급 덕트를 통해 상기 내연기관의 연소 챔버에 이송되는 액체 젯 분사기의이용방법.