KR200209539Y1

KR200209539Y1 - 디젤엔진의예혼합기형성을위한연료공급장치

Info

Publication number: KR200209539Y1
Application number: KR2019970039944U
Authority: KR
Inventors: 김상진
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1997-12-23
Filing date: 1997-12-23
Publication date: 2001-03-02
Also published as: KR19990027354U

Abstract

본 고안은 디젤 엔진의 연료 공급장치에 관한 것으로, 특히 연료 분사 펌프에서 압송된 연료가 분사 노즐에서 완전히 분사되지 못하여 리턴(Return)되는 연료의 일부를 흡기 포트(Intake Port)에 분사되도록 하는 연료 공급장치에 관한 것이며, 연료 탱크(1)에 저장되어 있는 연료를 가압하여 분사 펌프(4)로 공급하는 연료 공급 펌프(2)와, 연료 공급 펌프(2)에서 공급된 연료를 여과하는 연료 여과기(3)와, 여과된 연료를 연료 분배 파이프(5)와 분사 파이프(9)로 공급하여 연소실(8) 내의 분사 노즐(6)로 압송하는 분사 펌프(4)와, 상기 분사 노즐(6)에서 분사되고 남은 연료를 상기한 연료 탱크(1)로 복귀시키는 리턴 파이프(10)로 구성되는 디젤 엔진의 연료 장치에 있어서, 상기 리턴 파이프(10)와 연결되어 연소실 상부에 형성된 흡기 포트(11)이 내부로 연장된 연료 공급 파이프(21)와; 상기 흡기 포트(11)내에서 상기한 연료 파이프(21)의 끝단에 연결되어 연료를 분사하게 되는 인젝터(22)와; 상기 리턴 파이프(10)상에 설치되어 상기한 연료 파이프(21)로 연료가 공급되도록 제어하는 솔레노이드 밸브(20)가 추가로 구성되고 상기한 솔레노이드 밸브(20)는 ECU에 의해 제어되는 되는 것이 특징이다.

Description

디젤 엔진의 연료 공급장치

본 고안은 디젤 엔진의 연료 공급장치에 관한 것으로, 특히 연료 분사 펌프에서 압송된 연료가 분사 노즐에서 완전히 분사되지 못하여 리턴( Return)되는 연료의 일부를 흡기 포트(Intake Port)에 분사되도록 하는 연료 공급장치에 관한 것이다.

일반적인 디젤 엔진에서의 연료 공급 장치를 설명하면 도 2 에서와 같다.

연료 탱크(1)에 저장되어 있는 연료는 연료 탱크 내의 연료를 일정한 압력으로 가압하여 분사 펌프(4)로 공급하는 것인 연료 공급 펌프(2)에 의해 연료 라인()을 따라서 연료 여과기(3)로 빨아 올라지게 되고, 상기한 연료 여과기(3)에서 먼지나 수분이 제거 분리된 연료는 연료 라인(P)을 따라 분사 펌프(4)에 공급된다.

상기한 분사 펌프(4)는 엔진(7)에 의해 구동되며, 연료를 연료 분배 파이프(5)에서 각각의 실린더로 압송될 수 있게 분배된 후, 분사 파이프(9)를 거쳐 실린더(8)에 설치된 분사 노즐(6)로 압송하게 되고, 상기 분사 노즐(6)은 분사 펌프(4)로부터 보내어진 고압의 연료를 소정의 압력으로 실린더(8) 내에 분사하게 되는데, 상기한 분사 노즐에서 분사되는 연료의 분사시기 결정은 엔진이 기동할 때 또는 운전중에 필요에 따라 도면에 미도시된 분사시기 조정장치에 의해 이루어지며, 조속기에서는 엔진의 최고 회전 속도를 제어한다.

상기와 같이 연료 탱크(1)에서 분사 노즐(6)까지 고압으로 압송된 연료는 미세한 안개 형상으로 연소실에 분사되어 흡기 포트에서 흡입된 신기와 함께 적절히 혼합기를 형성하여 연소되지만, 이 때 분사 노즐(6)까지 압송된 연료 중의 일부는 분사되지 못하고 리턴 파이프(10)를 따라 다시 연료 탱크(1)로 되돌아가게 된다.

또한 상기한 연료 여과기(3)에서도 마찬가지로 연료 공급 펌프(2)에서 공급되어 여과되었지만 분사 펌프(4)로 채 유입되지 못한 연료의 일부도 리턴 파이프(10)을 따라 연료 탱크(1)로 복귀하게 되고, 연료 펌프(4)에서 펌핑되어 상기한 연료 분배 파이프(5)에서 각각의 분사 파이프(9)로 분배되는 과정에서 잉여된 연료도 마찬가지로 리턴 파이프(10)를 통해 다시 연료 탱크(1)로 되돌아가게 된다.

즉 이상과 같은 연료 장치에서는 분사 노즐을 통해 분사되는 연료의 분사각도나 분사량이 일정하도록 하여 분사되는 연료는 미세한 안개 모양으로 하여 쉽게 착하되어야 하고, 분사되는 연료 역시 연소실의 구석구석까지 뿌려져야 하는 것이 당연한 이론이지만 상기와 같이 분사노즐 하나에서만 연료가 분사되는 경우에는 한계가 있어서 연료가 특별히 과농하게 분사되는 지점에서는 불완전연소되는 연료로 인하여 심한 스모그(Smoke)나 매연의 발생 원인이 되고 있다.

본 고안은 상기와 같은 디젤 엔진의 연료 공급장치가 가지는 문제점을 해소시키기 위하여 제안된 것으로서, 연료 분사 펌프에서 압송된 연료가 분사 노즐에서 완전히 분사되지 못하고 리턴되는 연료의 일부를 흡기 포트(Intake Port)에 분사되도록 하여 연소실내의 혼합기 형성이 원활히 되도록 하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로 본 고안은

연료 탱크에 저장되어 있는 연료를 가압하여 분사 펌프로 공급하는 연료 공급 펌프와, 연료 공급 펌프에서 공급된 연료를 여과하는 연료 여과기와, 여과된 연료를 연료 분배 파이프와 분사 파이프로 공급하여 실린더 내의 분사 노즐로 압송하는 분사 펌프와, 상기 분사 노즐에서 분사되고 남은 연료를 상기한 연료 탱크로 복귀시키는 리턴 파이프로 구성되는 디젤 엔진의 연료 장치에 있어서,

상기 리턴 파이프와 연결되어 연소실 상부에 형성된 흡기 포트의 내부로 연장된 연료 공급 파이프와;

상기 흡기 포트 내에서 상기한 연료 파이프의 끝단에 연결되어 연료를 분사하게 되는 인젝터와;

상기 리턴 파이프상에 설치되어 상기한 연료 파이프로 연료가 공급되도록 제어하는 솔레노이드 밸브가 추가로 구성되는 것이 특징이다.

도 1 은 본 고안에 따른 연료 공급장치의 구조도.

도 2 는 종래 연료 공급장치의 구조도.

※ 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 연료 탱크 2 : 연료 공급 펌프

3 : 연료 여과기 4 : 분사 펌프

5 : 연료 분배 파이프 6 : 분사 노즐

7 : 엔진 8 : 연소실

9 : 분사 파이프 10 : 리턴 파이프

11 : 흡기 포트 20 : 솔레노이드 밸브

21 : 연료 공급 파이프 22 : 인젝터

23 : ECU P : 연료 라인

이를 첨부한 실시예 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하게 되면 다음과 같다.

도 1 은 본 고안에 따른 구조를 설명하기 위한 연료장치의 구조도이며, 도면부호 1 은 연료 탱크이다.

상기한 연료 탱크(1)에서 연료 공급 펌프(2)까지는 연료 라인(P)에 의하여 연결되는데, 상기한 연료 공급 펌프(2)는 분사 펌프(4)의 측면에 설치되어 분사 펌프(4)의 캠의 작동에 의해 구동되어진다. 상기한 분사 펌프(4)와 그 측면에 부착된 연료 공급 펌프(2) 사이에는 각각 연료 라인(P)에 의해 연료 여과기와 연결되고, 상기한 분사 펌프(4)는 그 상단에 연료 분배 파이프(5)를 구성하고, 각각의 연료 분배 파이프(5)에서 연결된 분사 파이프(9)는 각각의 실린더 내로 연결되어 연소실(8)내의 분사 노즐(6)에 연결된다.

상기한 분사 노즐(6)의 상단에는 리턴 파이프(10)가 연결되는데 상기 리턴 파이프(10)로는 상기한 연료 여과기(3)와 분사 펌프(4)에서 연결된 리턴 라인(10a)도 연결되어 연료 탱크(1)로 이어지는데, 그 리턴 파이프(10)의 일부에서 분기된 연료 공급 파이프(21)가 흡기 포트(11) 내까지 연결되고 그 끝단으로 인젝터(22)가 설치된다.

상기한 리턴 파이프(10)와 연료 공급 파이프(21)가 분기되는 지점으로는 연료의 흐름을 단속할 수 있는 솔레노이드 밸브(20)가 ECU(23)에 의해 작동되도록 마련되는데, 상기한 ECU(23)는 흡기 포트(11)가 개방되는 시점을 인식하여 상기한 솔레노이드 밸브(20)를 제어하도록 설정되어 있다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

상기한 연료 탱크(1) 내에 저장되어 있는 연료는 연료 공급 펌프(2)의 가압에 의해 연료 라인을 따라 연료 여과기(3)로 압송되어진다. 연료 여과기(3)로 압송된 연료는 연료 여과기 내의 필터에 의해 먼지나 수분 같은 이물질이 여과되어 분사 펌프(4)로 보내지고, 상기한 분사 펌프(4)에서는 연료를 각각의 실린더로 보내기 위해 연료 분배 파이프(5)와 분사 파이프(9)로 압송시키게 된다.

상기와 같이 압송된 연료는 분사 노즐(6)을 통해 실린더(8)로 분사되고, 분사 후에 남은 연료는 리턴 파이프(10)를 따라 리턴되는데 이 때 상기한 ECU(23)에 의해 제어되는 솔레노이드 밸브(20)의 작동 상태에 따라 리턴 파이프(10)나 연료 공급 파이프(21)로 흐르게 된다.

상기한 ECU(23)는 흡기 포트(11)가 개방되는 시점을 인식하고 그 시점에 맞추어 적당량의 연료가 연료 공급 파이프(21)로 공급될 수 있도록 솔레노이드 밸브(20)를 작동시키게 되면, 연료 공급 파이프(21) 내의 연료는 인젝터(22)를 통해 흡기 포트(11)로 분사되어 흡입되는 공기와 혼합되어 연소실 내로 빨려 들어 가게 된다.

그러므로 이상과 같은 작동 과정에서 알 수 있듯이 본 고안은 흡입되는 공기에 미량의 연료를 미리 혼합하여 주므로서 최적의 혼합기를 형성할 수 있으므로 연소실 내에서 발생되는 스모그(Smoke)가 저감되므로 매연을 감소시킬 뿐 만 아니라 불완전 연소되는 연료의 양을 감소하므로 연료 효율을 향상시키는데 있어서 상당한 효과가 있는 것이다.

Claims

연료 탱크(1)에 저장되어 있는 연료를 가압하여 분사 펌프(4)로 공급하는 연료 공급 펌프(2)와, 연료 공급 펌프(2)에서 공급된 연료를 여과하는 연료 여과기(3)와, 여과된 연료를 연료 분배 파이프(5)와 분사 파이프(9)로 공급하여 연소실(8) 내의 분사 노즐(6)로 압송하는 분사 펌프(4)와, 상기 분사 노즐(6)에서 분사되고 남은 연료를 상기한 연료 탱크(1)로 복귀시키는 리턴 파이프(10)로 구성되는 디젤 엔진의 연료 장치에 있어서,

상기 리턴 파이프(10)와 연결되어 연소실 상부에 형성된 흡기 포트(11)이 내부로 연장된 연료 공급 파이프(21)와;

상기 흡기 포트(11)내에서 상기한 연료 파이프(21)의 끝단에 연결되어 연료를 분사하게 되는 인젝터(22)와;

상기 리턴 파이프(10)상에 설치되어 상기한 연료 파이프(21)로 연료가 공급되도록 제어하는 솔레노이드 밸브(20)가 추가로 구성되는 것이 특징인 디젤 엔진의 연료 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 솔레노이드 밸브(20)는 상기 리턴 파이프(10)로 흐르는 연료를 연료 공급 파이프(21)로 공급하도록 제어하되, 상기 솔레노이드 밸브(20)는 흡기 포트(11)가 개방되는 시점에서 연료가 공급되도록 ECU(23)에 의해서 제어되는 것이 특징인 디젤 엔진의 연료 장치.