KR200150234Y1

KR200150234Y1 - Fuel injector for an internal combustion engine

Info

Publication number: KR200150234Y1
Application number: KR2019940037929U
Authority: KR
Inventors: 이시훈
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1994-12-29
Filing date: 1994-12-29
Publication date: 1999-07-01
Also published as: KR960023303U

Abstract

연료와 공기를 동시에 분사하는 인젝터에 있어서, 공기에 강한 스월과 텀블을 발생시켜 연료의 미립화를 촉진하고, 완전 연소가 이루어지도록 함으로써, 출력의 향상과 배기가스의 저감 및 연비의 향상을 실현할 수 있도록 하기 위하여, 인젝터 몸체의 내부에 내장된 밸브체를 포함하는 플린저의 승강운동으로, 상기 밸브체의 외주연으로 형성된 연료 공급통로와 에어캡에 형성된 공기구멍을 통해, 연료와 공기가 동시에 분사되는 내연기관용 인젝터에 있어서, 상기 에어캡에, 연소실로 분사되는 공기에 스월과 텀블을 동시에 발생시킬 수 있는 스월 및 텀블 발생수단을 형성하여 이루어짐을 특징으로 한다.In the injector that injects fuel and air at the same time, it generates strong swirl and tumble in the air to promote atomization of fuel and complete combustion, so that output can be improved, exhaust gas can be reduced, and fuel efficiency can be realized. In order to, the internal combustion injecting fuel and air at the same time through the air supply hole formed in the air cap and the fuel supply passage formed by the outer periphery of the valve body in the lifting movement of the plunger including a valve body embedded in the injector body In the engine injector, characterized in that formed in the air cap, the swirl and tumble generating means for generating a swirl and tumble in the air injected into the combustion chamber at the same time.

Description

Fuel Injectors for Internal Combustion Engines

제1도는 일반적인 인젝터의 단면도.1 is a cross-sectional view of a typical injector.

제2도는 본 고안에 관계되는 인젝터의 에어캡 구조를 도시한 일부 단면도.2 is a partial cross-sectional view showing the air cap structure of the injector according to the present invention.

제3도는 본 고안에 관계되는 인젝터의 에어캡을 도시한 것으로서, 제3도의 저면도.3 is a bottom view of the air cap of the injector according to the present invention, FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

25 : 밸브체 270 : 에어캡25: valve body 270: air cap

271 : 공기구멍271: air hole

[산업상의 이용분야][Industrial use]

본 고안의 내연기관용 연료 인젝터에 관한 것으러서, 보다 상세하게는 연료와 공기를 동시에 분사하는 인젝터에 있어서, 강한 스월(Swirl)과 텀블(Tumble)을 발생시켜 완전 연소가 이루어지도록 하여, 배기가스의 저감과 연비를 향상시킬 수 있도록 한 연료 인젝터에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel injector for an internal combustion engine, and more particularly, in an injector for simultaneously injecting fuel and air, a strong swirl and tumble are generated to completely burn the exhaust gas. The invention relates to a fuel injector that can reduce fuel consumption and improve fuel efficiency.

[종래 기술][Prior art]

연소실내의 연료를 연소시켜 얻는 열에너지를 기계적인 에너지로 출력하는 내연기관의 대표적인 예로서는 자동차 엔진을 들 수 있다.An automotive engine is a typical example of an internal combustion engine that outputs thermal energy obtained by burning fuel in a combustion chamber as mechanical energy.

이러한 자동차 엔진에 있어서, 흡기계통은 에어클리너에서 정화되어 스로틀보디로 유입되고, 이 스로틀 보디 내부로 형성된 스로틀 밸브의 개도량에 따라 엔진의 연소실로 공급되는데, 이의 흡기량은 에어프로우센서에 의해 센싱되어 진다.In such an automobile engine, the intake cylinder is purified by the air cleaner and flows into the throttle body, and is supplied to the combustion chamber of the engine according to the opening amount of the throttle valve formed inside the throttle body, and the intake amount thereof is sensed by the air probe sensor. It is done.

이 경우에, 상기 흡기계통에 있어 에어 쉬라우드용 인젝터는 에어플로우센서의 후방에서 분기되는 다수개의 관로를 별도로 마련하여, 그 관로를 통해 공급되는 공기를 연료와 함께 연소실로 공급하게 되는 것인 바, 이는 연료 미립화의 촉진과 완전 연소 및 배기가스의 절감을 실현하기 위한 것이다.In this case, the injector for the air shroud in the intake pipe is provided with a plurality of pipes branched separately from the rear of the air flow sensor, to supply the air supplied through the pipes with fuel to the combustion chamber This is to promote fuel atomization and to realize complete combustion and emission reduction.

이에 따라, 최근에는 연료와 함께 공기를 동시에 분사할 수 있는 인젝터가 개발되고 있는데, 이러한 인젝터가 적용된 종래 기술이 제1도에서와 같이 도시되어 있다.Accordingly, in recent years, an injector capable of simultaneously injecting air together with fuel has been developed. The prior art to which such an injector is applied is shown as in FIG.

연료 인젝터(1)는 대략 종래 흡기포트가 위치하던 실린더 헤드에 배치되어 전기적인 신호에 의하여 개폐되면서, 흡기 계통을 통해 정화되고 공급되는 공기와 연료 계통을 통해 공급되는 연료를 연소실로 분사하게 된다.The fuel injector 1 is disposed in a cylinder head in which a conventional intake port is located and opened and closed by an electrical signal, thereby injecting the air purified and supplied through the intake system and the fuel supplied through the fuel system to the combustion chamber.

그리고 상기 실린더 헤드에 설치된 점화 플러그는 연료 인젝터(1)가 공기와 연료를 분사할 경우에, 실린더 블록의 실린더 보어부에서 승강하는 피스톤에 의해 압축된 연료를 폭발시켜 동력을 얻는다.And when the fuel injector 1 injects air and fuel, the spark plug installed in the cylinder head obtains power by exploding fuel compressed by a piston rising and lowered in the cylinder bore portion of the cylinder block.

상기와 같은 흡기구조에 있어서, 연료 인젝터(1)는 몸체(15)의 길이 방향 중심부에 연료통로(17)가 형성되고, 이의 통로(17)의 하측에는 미도시된 전자 제어 유닛에 의해 제어되는 솔레노이드 코일(19)이 배치되고, 이의 솔레노이드 코일 내측에는 탄발부재(21)를 개재시켜 플런저(23)가 배치되며, 이의 플런저(23)의 하단으로는 밸브체(25)가 배치된다.In the intake structure as described above, the fuel injector 1 has a fuel passage 17 formed in the longitudinal center of the body 15, and is controlled by an electronic control unit not shown below the passage 17. The solenoid coil 19 is disposed, and the plunger 23 is disposed inside the solenoid coil via the carbon member 21, and the valve body 25 is disposed at the lower end of the plunger 23.

상기에서 밸브체(25)는 플런저(23)의 승강에 따라 연동되어 지는 바, 그 밸브체(25)의 외주면과 몸체(15) 사이로 형성된 연료 공급통로(31)를 통해 연료가 공급되고, 산기 몸체(15)의 선단에 결합된 에어캡(27)의 구멍(29)을 통해 별도의 관로로부터 공급되는 공기가 분사되어 진다.In the above-described valve body 25 is interlocked with the lifting and lowering of the plunger 23, the fuel is supplied through the fuel supply passage 31 formed between the outer peripheral surface of the valve body 25 and the body 15, the diffuser Air supplied from a separate pipe is injected through the hole 29 of the air cap 27 coupled to the tip of the body 15.

여기서, 상기 연료 인젝터(1)는 전자 제어유닛에서 소정의 펄스를 솔레노이트 코일(19)에 인가하면, 이는 탄발부재(21)의 탄발력을 극복하면서 플런저(23)를 상승시킨다.Here, when the fuel injector 1 applies a predetermined pulse to the solenoid coil 19 in the electronic control unit, it raises the plunger 23 while overcoming the elastic force of the elastic member 21.

이때, 상기 밸브체(25)는 연동되면서 상승하여, 노즐공(33)을 개방시키게 되는 바, 에어캡(27)의 구멍(29)을 통한 공기와 연료 공급통로(31)를 통한 연료의 분사가 동시에 행하여 진다.At this time, the valve body 25 is raised while interlocking to open the nozzle hole 33, the injection of air through the hole 29 of the air cap 27 and the fuel through the fuel supply passage 31. Is performed simultaneously.

그러나 상기와 같은 인젝터(1)에 있어서는 단순히 연료와 공기를 동시에 분사할 수 있도록 만 구성되어 있는 바, 스월이나 텀블의 발생을 기대할 수 없기 때문에, 완전 연소를 기대할 수 없다는 문제점이 있다.However, in the injector 1 as described above, since only the fuel and the air can be injected at the same time, the generation of swirl or tumble cannot be expected, and thus there is a problem in that full combustion cannot be expected.

[고안의 요약]Summary of the proposal

본 고안은 상술한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 연료와 공기를 동시에 분사하는 인젝터에 있어서, 공기에 강한 스월과 텀블을 발생시켜 연료의 미립화를 촉진하고, 완전 연소가 이루어 지도록 함으로써, 출력의 향상과 배기가스의 저감 및 연비의 향상을 실현할 수 있도록 하는 내연기관용 연료 인젝터를 제공함에 있다.The present invention has been made to overcome the above-mentioned problems of the prior art, the purpose of which is to inject the fuel and air at the same time, to generate a strong swirl and tumble in the air to promote the atomization of the fuel, The present invention provides a fuel injector for an internal combustion engine that can realize an improvement in output, a reduction in exhaust gas, and an improvement in fuel efficiency.

이를 실현하기 위하여, 본 고안은 몸체의 내부에 내장된 밸브체를 포함하는 플런저의 승강운동으로, 상기 밸브체의 외주연으로 형성된 연료 공급통로와 에어캡에 형성된 공기구멍을 통해, 연료와 공기가 동시에 분사되는 내연기관용 인젝터에 있어서, 상기 에어캡에, 연소실로 분사되는 공기에 스월과 텀블을 동시에 발생시킬 수 있는 스월 및 텀블 발생수단을 형성하여 이루어짐을 특징으로 한다.In order to realize this, the present invention is the lifting motion of the plunger including the valve body embedded in the body, through the fuel supply passage formed in the outer periphery of the valve body and the air hole formed in the air cap, fuel and air In the injector for the internal combustion engine to be injected at the same time, characterized in that the air cap, by forming a swirl and tumble generating means for generating a swirl and tumble in the air injected into the combustion chamber at the same time.

[실시예]EXAMPLE

이하, 본 고안을 실현하기 위한 바람직한 일 실시예를 첨부 도면에 의거하여 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment for realizing the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

제2도는 본 고안에 관계되는 인젝터의 종단면도이고, 제3도는 제2도의 에어캡을 도시한 저면도이다.2 is a longitudinal cross-sectional view of the injector according to the present invention, and FIG. 3 is a bottom view showing the air cap of FIG.

도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 고안의 인젝터(1)는 연료와 함께 밸브체(25)의 하단으로 분사되는 공기에 스월 및 텀블을 발생시킴으로써, 연료의 미립화와 기화를 촉진할 수 있는 스월 및 텀블 발생수단을 구비하여 이루어진다.As can be seen through the drawings, the injector 1 of the present invention generates swirl and tumble in the air injected into the lower end of the valve body 25 together with the fuel, so that the swirl can promote atomization and vaporization of the fuel. And a tumble generating means.

여기서, 상기한 인젝터(1)는 제1도에 보인 바와같이, 몸체(15)의 길이 방향으로 중심부에 연료통로(17)가 형성되고, 이 통로(17)의 하측에는 미도시된 전자 제어유닛에 의해 제어되는 솔레노이드 코일(19)이 배치되며, 이 솔레노이드 코일 내측에는 탄발부재(21)를 개재시켜 플런저(23)가 배치되고, 이 플런저(23)의 하단으로 밸브체(25)가 형성되는 구성을 갖고 있다.Here, as shown in FIG. 1, the injector 1 has a fuel passage 17 formed in a central portion in the longitudinal direction of the body 15, and an electronic control unit not shown below the passage 17. The solenoid coil 19 controlled by this is arrange | positioned, The plunger 23 is arrange | positioned inside the solenoid coil through the elastic member 21, and the valve body 25 is formed in the lower end of this plunger 23. Has a configuration

상기에서 밸브체(25)는 플런저(23)윌 승강에 따라 연동되며, 그 밸브체(25)의 외주면과 몸체(15) 사이로 형성된 연료 공급통로(31)를 통해 연료가 공급되고, 상기 몸체(15)의 선단에 결합된 에어캡(270)의 구멍(271)을 통해 공기가 분사되어 진다.In the above, the valve body 25 is interlocked with the plunger 23 will lift and lower, the fuel is supplied through the fuel supply passage 31 formed between the outer peripheral surface of the valve body 25 and the body 15, the body ( Air is injected through the hole 271 of the air cap 270 coupled to the tip of the 15.

이러한 인젝터(1)에 있어서, 본 고안의 스월 및 텀블 발생수단은 연소실로 분사되는 공기에 스월과 텀블을 발생기키기 위한 것으로서, 에어캡(270)의 내부에서 임의의 기울기로 경사 형성됨과 동시에, 그 종단이 밸브체(25)의 중심 방향으로 굴곡 형선된 공기구멍(271)을 형성하되, 그를 에어캡(270)의 둘레에 등간격으로 다수개를 형성하여 이루어진다.In this injector 1, the swirl and tumble generating means of the present invention is for generating a swirl and tumble in the air injected into the combustion chamber, and at the same time the inclination is formed at any slope inside the air cap 270, The end forms an air hole 271 which is bent and curved in the direction of the center of the valve body 25, and is formed by forming a plurality of them at equal intervals around the air cap 270.

더 구체적으로, 상기 공기구멍(271)은 에어플로우 센서의 후방에서 분기된 관로와 연통되어 지는 바, 이러한 공기구멍(271)의 형상은 제2도에 도시된 바와 같이, 그 종단부로 분사되는 공기가 텀블할 수 있도록, 호상으로 굴곡 형성된 텀블 발생부(273)를 보유하여 이루어진다.More specifically, the air hole 271 is in communication with the branch line in the rear of the air flow sensor, the shape of the air hole 271 is the air injected to the end portion, as shown in FIG. The tumble generation unit 273 is formed to be bent in an arc shape so as to tumble.

또, 상기 공기구멍(271)은 제3도에서 도시하고 있는 바와 같이, 그 종단부로 분사되는 공기가 소용돌이를 일으키면서 연료 공급통로(31)로 분사된 연료와 함께 연소실로 공급될 수 있도록, 소정의 기울기로 경사 형성된 스월 발생부(275)를 보유하고 있다.In addition, as shown in FIG. 3, the air hole 271 may be supplied to the combustion chamber together with the fuel injected into the fuel supply passage 31 while swirling the air injected into the end portion thereof. The swirl generating part 275 inclined by the inclination of is hold | maintained.

이상에서 설명한 구성에 의해, 본 고안의 인젝터(1)는 전자 제어유닛에서 소정의 펄스로 솔레노이드 코일(19)을 여자시킬 경우에, 탄발부재(21)의 탄발력을 극복하면서 플런저(23)를 상승시키게 된다.By the above-described configuration, the injector 1 of the present invention, when the solenoid coil 19 is excited by a predetermined pulse in the electronic control unit, overcomes the repulsion force of the resilient member 21 while the plunger 23 is removed. Is raised.

그러면, 이에 밸브체(25)가 연동되면서 상승하여 연료 공급통로(31)를 개방하게 되고, 연료가 분사되어 지는 바, 이때 에어캡(270)의 공기구멍(271)을 통해 동시에 공기가 분사되어 진다.Then, the valve body 25 is interlocked and ascends to open the fuel supply passage 31, and fuel is injected. At this time, air is injected through the air hole 271 of the air cap 270. Lose.

이때, 상기 공기는 소정의 기울기로 경사 형성되고 종단부가 굴곡된 공기구멍(271)을 통해 분사되면서, 스월 및 텀블 현상을 유도하게 되는 바, 이로 인해 상기 공기는 연료와 충돌하면서 그 미립화를 더욱 촉진하게 된다.At this time, the air is inclined at a predetermined inclination and is injected through the air hole 271, the end portion is bent, induces a swirl and tumble phenomenon, the air collides with the fuel, thereby further promoting its atomization Done.

이울러, 상기 공기구멍(271)을 통과하면서 형성된 와류는 연료를 사방으로 확산시키게 되는 바, 이는 연료에 대하여 고이기 접촉면을 넓히게 됨으로써, 연료의 기화 효과를 상승시키게 된다.As a result, the vortex formed while passing through the air hole 271 diffuses the fuel in all directions, which widens the gaseous contact surface with respect to the fuel, thereby increasing the vaporization effect of the fuel.

[고안의 효과][Effect of design]

이상에서 설명한 실시예에서와 같이, 본 고안에 의한 내연기관용 인젝터는 기존의 인젝터와 달리, 강한 스월과 텀블 현상을 동반하게 됨으로써, 연료와 공기의 완전한 혼합과, 연료의 미립화를 촉진하게 됨을 알 수 있다.As in the embodiment described above, the internal combustion engine injector according to the present invention, unlike the conventional injector is accompanied by a strong swirl and tumble phenomenon, it can be seen that promotes the complete mixing of fuel and air, atomization of fuel have.

따라서, 본 고안에 의하면 연소실에서 혼합기의 화염전파 속도가 향상됨을 알 수 있으며, 그에 따른 완전 연소와 배기가스의 저감을 실현할 수 있는 장점이 있다.Therefore, according to the present invention, it can be seen that the flame propagation speed of the mixer is improved in the combustion chamber, and thus, there is an advantage of realizing the complete combustion and the reduction of the exhaust gas.

또, 본 고안에 의하면 혼합기의 완전 연소에 따른 출력 및 연비의 향상을 기대할 수 있다.In addition, according to the present invention can be expected to improve the output and fuel efficiency according to the complete combustion of the mixer.

Claims

In the injector for an internal combustion engine in which the fuel and air are simultaneously injected through a fuel supply passage formed by the outer periphery of the valve body and an air hole formed in the air cap by the lifting and lowering movement of the plunger including a valve body embedded in the body, The air cap 270 is inclined at an arbitrary inclination inside the air cap 270 to simultaneously generate a swivel and tumble in the air injected into the combustion chamber, and the end thereof is in the center direction of the valve body 25. Injector for internal combustion pipe, characterized in that the swivel and tumble generating means consisting of air holes (271) is formed to be bent.

The injector for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the swivel and tumble generating means comprise a plurality of air holes (271) formed at equal intervals through the inside of the air cap (270).