KR200174490Y1 - 자동차 엔진의 연소실 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차 엔진의 연소실에 관한 것으로서, 특히 흡기의 스월 유동을 강화시켜 혼합기의 형성을 촉진하므롯, 희박한 공연비중에서도 안정된 연소가 이루어질 수 있도록 한다. 엔진의 화염전화기간 및 거리를 축소하고, 연비를 향상시킨다. 이를 위하여, 본 고안은 흡기 포트(5)를 통해 유입된 공기의 스월 유동이, 그 흡기 포트의 아래쪽에 설치된 스파크 플러그(6)로부터 인젝터(4)가 설치된 연소실(10)의 센타쪽으로 연장되어 피스톤(8)의 상면에 오목하게 형성된 스쿼시(9)에 의해 활성화되고, 인젝터로부터 분사된 연료와 함께 원활하게 혼합되도록 한다.

Description

자동차 엔진의 연소실 구조

본 고안은 자동차 엔진의 연소실 구조에 관한 것으로서, 특히 스파크 플러그가 설치된 흡기 포트에서 발생된 공기 유동이 인젝터가 설치된 센타쪽에서 활성화되고, 연료와 혼합되도록 하므로서, 혼합기를 미립화시키고, 희박 연소가 가능하도록 한 내연기관의 연소실 구조에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 자동차용 엔진은 연소실에서의 연소 효율이 출력에 막대한 영향을 미치게 됨은 물론, 연료 소비율 및 배기가스 성분에 영향을 주게 된다.

즉, 흡기 계통을 통하여 흡입이 이루어진 혼합기는 피스톤의 압축 말기까지의 짧은 순간에 믹싱(Mixing) 및 압축되고, 스파크 플러그의 점화에 의해 가까운 곳이 먼저 착화되어 그 화염이 점차 전파됨에 따라 폭발적인 연소가 이루어진다.

이와 같은 엔지의 연소 과정은 본질적으로 혼합기의 조성, 압력 및 가스의 유동과 난류에 의해 연소 효율이 크게 좌우되는 바, 혼합기 형성이 불량하여 이상 여소가 이루어질 경우에는 엔지의 출력 저하 및 다량의 유해 배기가스 등이 발생된다.

이러한 혼합기의 형성을 고려한 것으로, 근래 주류를 이루는 희박연소 엔진에서는 스파크 플러그의 주위에 농후한 혼합기를 형성하여, 성층 연소에 의한 점화 및 화염 전파가 잘 이루어지도록 하고 있다.

이러한 성층연소를 실현하기 위한 종래 공지된 연소실 구조가 제1도에 잘 도시되어 있다. 도시된 엔진의 형태는 직접분사식 가솔린엔진을 가르킨다.

도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 연소실(1)은 실린더헤드(2)와 피스톤(3)의 사이의 공간으로 형성된다. 인젝터(4)로부터 분사된 연료는 피스톤(3)의 상면에 부딪치고, 흡기 포트(5)를 통해 유입되고 유동되는 공기와 함께 혼합되어, 압축 행정시 스파크 플러그(6) 주위에 농후한 혼합기를 형성한다.

도면에서의 미설명 부호(7)은 배기 포트를 지칭한다.

상술한 종래 기술의 연소실 구조에 있어서, 공기 및 혼합기의 유동 현상은 연소실의 일측에 편심되어 형성된 흡기 포트의 형상에 의해, 스파크 플러그 보다 흡기 포트쪽에서 농후한 혼합기를 형성하는 문제점이 있다.

이러한 작용에 의해 연소실 전체의 균일한 혼합기 형성은 오히려 방해되고, 스파크 플러그의 점화에 의한 혼합기의 화염전파거리 및 시간이 길어져, 엔지의 이상 연소, 출력 저하를 발생시키며, 유해 배기가스의 발생을 증가시키는 문제점이 있다.

이러한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안은 흡기 포트로 유입되는 공기가 강하게 스월 유동되면서 이젝터로부터 분사된 연료와 혼합되도록 하므로서, 혼합기의 형성 활성화하고, 엔진의 연소 안정성 및 화염 전파 성능을 향상시키며, 희박 연소를 실현할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

제1도는 일반적인 자동차 엔진의 연소실을 도시한 단면도.

제2도는 본 고안에 의한 자동차 엔진의 연소실 구조를 도시한 단면도.

제3도는 본 고안에 의한 자동차 엔진의 연소실을 구성하는 피스톤을 도시한 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 인젝터 5 : 흡기 포트

6 : 스파크 플러그 8 : 피스톤

9 : 스쿼시 10 : 연소실

상술한 목적을 실현하기 위하여, 본 고안은 다음과 같은 수단으로 구성되는 자동차 엔진의 연소실 구조를 제안한다.

즉, 본 고안은 흡기 포트를 통해 유입된 공기의 스월 유동이 강화되고, 그 유동이 이젝터가 설치된 연소실의 센타쪽에서 강화되도록, 피스톤의 상면에 흡기 포트의 아래쪽에 설치된 스파크 플러그로부터, 인젝터가 설치된 연소실의 센타쪽으로 이어지는 스쿼시를 형성한다.

따라서, 본 고안에 의하면 흡기 포트쪽에서 공기의 스월 유동이 발생되고, 그 유동이 연소실의 센타쪽에서 강화되며, 인젝터로부터 연료가 분사되므로서, 미립화된 혼합기의 형성이 이루어진다.

이에 따라, 본 고안의 연소실은 희박 연소가 가능하게 되고, 화염전파기간 및 거리가 축되어 엔진 출력이 향상되며, 배가가스가 감소된다.

이하, 본 고안의 이해를 돕기 위해 첨부되 도면과 더불어 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한다.

[실시예]

제2도는 본 실시예의 연소실 구조를 보인 것으로서, 자동차 엔지의 단면도이고, 제3도는 본 실시예에 관련된 자동차 엔지의 연소실을 구성하는 피스톤을 도시한 평면도이다.

본 실시예를 설명함에 있어, 종래 기술에서 인용된 도면과 동일한 본 실시예의 구성에 대해서는 설명의 중복을 피하기 위해 동일 부호를 부여한다.

도면에서의 설명 부호(10)은 연소실을 지칭한다. 연소실(10)은 종래와 마찬가지로, 피스톤(8)이 상사점(TDC)에 위치될 때, 그 피스톤(8)의 상면과 실린더 헤드(2)의 저면과의 사이 공간으로 이루어진다.

여기서, 본 실시예의 의한 연소실(10)은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해, 강화된 스월 유동을 발생시켜 농후한 혼합기를 형성하고, 그 혼합기의 유동성을 향상시켜, 희박한 공연비주에서도 안장된 연소가 이루어질 수 있도록 한다.

이를 실현하기 위해, 연소실(10)을 구성하는 피스톤(8)의 상면에는 흡기포트(5)로 유입된 공기의 스월 유동이 연소실의 센타쪽에서 활성화되어 한 스쿼시(9)가 형성된다.

흡기 포트(5)의 아래쪽에는 스파크 플러그(6)가 설치되고, 연소실의 센타에는 인젝터(4)가 설치된다. 또한, 스쿼시(9)는 스파크 플러그(6)로부터 인젝터(4)쪽으로 이어지는 표주박 형상으로 이루어진다.

따라서, 인젝터(4)로부터 분사된 연료는 흡기 포트(5)로부터 유입되고 스쿼스(9)에 의해 강화된 공기의 스월 유동에 의해 원활하게 혼합되고 활성화된다.

상술한 본 실시예의 구성에 따라, 연소실(10)의 센타쪽에는 스쿼시(9)에 의해 안내되고 강화된 스월 유동이 발생되며, 피스톤(8)의 압축 행정시 인젝터(4)로부터 분사되는 연료가 부딪쳐, 혼합기의 형성이 촉진되고 농후한 혼합기가 형성된다. 또한, 스파크 플러그(6)의 점화에 의해 연소된다.

따라서, 본 실시예의 연소실(10)은 혼합기의 연소 특성을 향상시켜, 엔진의 출력을 높이며, 배기가스의 유해 성분을 저감시킨다.

이상에서 설명된 실시예를 통하여 있는 바와 같이, 본 고안에 의한 자동차 엔진의 연소실 구조는 농후하고 미립화된 혼합기를 형성하므로서, 희박한 공연비중에서도 안정된 연소가 이루어지도록 한다.

따라서, 본 고안에 의하면 엔지의 연소 특성이 향상되고, 연비 향상 엔진 출력의 향상 및 배기가스의 저감을 실현하는 효과를 얻게 된다.

한편, 본 고안은 상수한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 실용신안등록 청구의 범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 피스톤이 상사점에 위치될 때, 피스톤의 상면과 실린더 헤드의 저면과의 사이 공간으로 이루어지는 자동차 엔진의 연소실 구조에 있어서, 흡기 포트를 통해 유입된 공기의 스월 유동이 인젝터가 설치된 센타쪽에서 활성화되도록, 피스톤의 상면에 상기 흡기 포트의 아래쪽에 설치된 스파크 플러그로부터 인젝터가 설치된 연소실의 센타쪽으로 이어지는 스쿼시가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 엔진의 연소실 구조.