KR200174497Y1 - 디젤 엔진의 연소실 구조 - Google Patents

Abstract

디젤 엔진의 연소실 구조에 관한 것으로서, 특히 연소실의 내부에서 공기의 강한 스월 유동을 발생시켜, 연료와의 혼합을 촉진하고, 그 연료를 미립화하므로서, 엔진의 출력을 높이고, 배기가스의 유해 성분을 저감시킬 수 있도록 한다.

이를 위하여, 본 고안은 연소실(4)의 내부에 공기의 스월 유동을 생성시키는 스월 블레이드(7)가 설치된 기술적 구성으로 이루어진다. 스월 블레이드(7)는 연소실의 센타쪽으로 설치된 냉시동용 글로우 플러그(6)의 선단에 부착되며, 등간격으로 적어도 3개의 부착된 구조로 이루어진다. 따라서, 피스톤(1)의 흡입 행정시 실린더(2)의 내부로 유입된 공기는 그 피스톤의 압축 행정 말기에, 상기 스월 블레이드(7)에 의해 더욱 강하게 난류 유동되므로서, 분사노즐(5)로부터 분출된 연료와의 혼합이 촉진되고, 그 연료의 미립화를 실현한다.

Description

디젤 엔진의 연소실 구조

본 고안은 디젤 엔진의 연소실 구조에 관한 것으로서, 특히 연소실로 유입된 공기에 강한 스월 유동을 발생시켜, 연료와의 착화 및 연소성을 향상시킬 수 있도록 하는 디젤 엔진의 연소실 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 가솔린 엔진은 공기와 연료를 충분히 혼합한 뒤, 그 혼합기를 실린더로 흡입하여 전기 불꽃으로 연소시키는 반면, 디젤 엔진은 소정온도 이상의 압축 공기속에 연료를 분사하여 착화 연소시키도록 구성된다.

이런 까닭으로, 디젤 엔진의 연소실은 분사된 공기와 연료가 잘 혼합되도록 그 구조가 이루어져야 되는바, 이를 위해 디젤 엔진에서는 상기 연소실의 모양을 특수하게 만들어 압축 행정 끝 부분에 강한 와류를 일으키게 하거나, 착화 초기에 발생되는 고압을 이용해서 혼합을 돕게 하는 등의 방법이 고려되고 있다.

이러한 디젤 엔진에 있어서, 직접 분사식을 채용한 디젤 엔진의 연소실 구조가 대한민국 실용신안등록 공보 제90-7815호에 기술되어 있다.

또한, 종래 공지된 것으로서 디젤 엔진의 직접 분사식 연소실 구조가 제1도에 잘 도시되어 있다.

도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 종래에는 피스톤(1)이 실린더(2)의 내부에 자리잡게 되며, 실린더 헤드(3)에는 연소실(4)을 향하여 연료를 분사하는 분사노즐(5)이 피스톤(1)의 중심을 향하여 배치된 구조로 이루어진다.

상기한 연소실(4)은 상기 피스톤(1)의 헤드부에 대략 하트(heart)형으로 특수하게 형성된다.

이와 같이 구성된 종래 디젤 엔진의 연소실은, 엔진의 흡입 행정시 흡기계를 통해 공기가 스월 유동되면서 흡입되면, 그 공기가 압축행정시 실린더의 내부에서 계속 유동되고, 다시 압축 행정의 말기에 연소실(4)로 유입되어 보다 강하게 유동된다.

이러한 상태에서 상기 공기는 분사노즐(5)로부터 상기 연소실(4)의 사방으로 분사되는 연료와 양호한 혼합상태를 이룬 다음, 소정의 착화 온도를 이루어 연소된다.

종래 기술에서 설명된 디젤 엔진의 연소실은, 단순히 하트 형상의 연소실에 의해서만 유입 공기를 스월 및 압축시키기 때문에, 연소실 내의 와류 현상이 약하고, 연소실내의 공기 이용률이 떨어져, 연료와 공기의 혼합률이 저감되는 문제점이 있다.

이런 까닭으로, 종래에는 불완전 연소로 인해 엔진의 벽면에 연료가 퇴적되고, 대기중으로 다량의 배기가스가 배출되는 문제점이 있다.

또한, 분사노즐로부터 분사되는 연료의 미립화가 불량하고, 엔진의 출력이 저하되는 문제점을 수반하게 된다.

상술한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 고안은 연소실로 유입된 공기의 스월 유동을 활성화시켜, 연료의 미립화를 달성하고 혼합기의 형성을 촉진하며, 양호한 연소상태를 달성하므로서, 엔진의 출력 증대와, 배기가스의 유해성분을 저감시킬 수 있도록 한 디젤 엔진의 연소실 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

제1도는 일반적인 디젤 엔진의 연소실 구조를 도시한 단면도.

제2도는 본 고안에 의한 디젤 엔진의 연소실 구조를 도시한 단면도.

제3도는 본 고안에 의한 디젤 엔진의 연소실 구조를 도시한 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 피스톤 2 : 실린더

4 : 연소실 5 : 분사노즐

6 : 글로우 플러그 7 : 스월 블레이드

이하, 상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

제2도는 본 실시예에 관련된 디젤 엔진의 연소실 구조를 도시한 단면도이고, 제3도는 본 실시예에 관련된 디젤 엔진의 연소실 구조를 도시한 평면도이다.

한편, 종래 기술에서 인용된 도면과 동일한 본 실시예의 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 설명의 중복을 피하기 위해 다시 설명하지 않는다.

도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이 본 실시예의 디젤 엔진은, 실린더(2)내에서 왕복운동되는 피스톤(1)과, 그 피스톤(1)의 헤드부에 하트 형상으로 형성되는 연소실(4)을 보유한다.

또한, 흡기계로부터 유입된 공기를 압축하여 소정의 온도 이상일 때, 분사노즐(5)로부터 고압으로 연료를 분사하므로서, 자기 착화하여 동력이 발생되도록 한다.

상기한 연소실(4)은 하트 형상으로 만들어져 공기의 흡기 행정시 스월 유동되고, 압축 행정시 스월 및 스퀴시가 동시에 발생되도록 하여 연료의 미립화를 향상시킨다.

이러한 구성들을 포함하는 본 실시예의 연소실 구조는, 그 연소실(4)의 내부에서 공기의 스월 유동을 더욱 강력하게 발생시키므로서, 분사노즐(5)로부터 분사된 연료와의 혼합 및 그 연료의 미립화를 촉진할 수 있도록 한 기술적 구성으로 이루어진다.

보다 구체적으로, 연소실(4)의 내부에는 공기의 스월 유동을 생성시키기 위해, 스월 블레이드(7)가 설치된다. 이 스월 블레이드(7)는 연소실의 센타쪽으로 설치된 냉시동용 글로우 플러그(6)의 선단에 부착되며, 등간격으로 적어도 3개가 설치된 구조로 이루어진다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 디젤 엔진에 있어 그 작용은 다음과 같다.

우선, 실린더에 내설된 피스톤(1)이 흡입 행정을 이루게 되면, 흡기계로부터 흡입되는 공기가 그 흡기 포트의 형상에 따라 통상적으로 와류를 형성되면서, 연소실(4)로 유입된다.

이와 같은 상태에서 상기 피스톤(1)이 상승되어 압축 행정이 이루어지면, 상기 연소실(4)의 스월 블레이드(7)에 의해 공기의 강력한 스월 유동이 발생되고, 그에 따라 분사노즐(5)에서 분출된 연료가 미립화 및 그 연료와의 혼합이 촉진되면서 착화 및 연소된다.

이상에서 설명된 구성 및 작용을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 고안에 의한 디젤 엔진의 연소실 구조는 종래 기술과 달리, 공기의 강력한 스월 유동을 발생시키고, 분사노즐로부터 분사된 연료의 미립화를 촉진하는 효과를 얻을 수 있다.

따라서, 본 고안에 의하면 연소실내로 분사되는 연료 입자가 미세하게 되어 압축 공기와의 착화가 이상적으로 달성되고, 엔진의 출력이 향상된다.

또한, 상기 연료 및 공기의 완전 연소로, 연소 후 배기가스에 포함된 유해 성분이 저감된다.

Claims (1)

1. 연소실로 유입된 공기가 피스톤에 의해 압축되고, 분사노즐로부터 분출된 연료가 상기 압축 공기와 함께 착화 및 연소되는 디젤 엔진의 연소실 구조에 있어서, 상기 연소실의 중심을 향하여 돌출된 냉시동용 글로우 플러그의 선단에, 피스톤의 압축 행정시 공기의 스월 유동을 촉진시키는 스월 블레이드가 설치된 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 연소실 구조.