KR200236363Y1

KR200236363Y1 - Indirect Injection Diesel Engine

Info

Publication number: KR200236363Y1
Application number: KR2019970044729U
Authority: KR
Inventors: 이광항
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 2001-12-01
Also published as: KR19990031980U

Abstract

본 고안은 종래의 간접 분사식 디젤 엔진이 직접 분사식 엔진에 비해 열효율이 낮고 연비가 떨어지는 문제점이 있기 때문에, 부연소실과 주연소실을 연결하는 분사 구멍이 형성된 실린더 헤드와, 상기 실린더 헤드의 하부와의 사이에 주연소실을 형성하는 본체의 실린더 보어 내부에 설치된 실린더 라이너와, 상기 실린더 라이너의 내부를 상하 왕복하여 크랭크축에 동력을 발생시키는 피스톤과, 상기 부연소실에 연료를 분사하는 노즐과, 상기 부연 소실 내부의 연료의 일부를 연소시키는 글로 플러그를 포함하는 간접 분사식 디젤 엔진에 있어서, 상기 실린더 라이너의 상단부와 본체 사이에 질화 규소층이 삽입되고, 상기 피스톤의 상단 부분에 질화 규소층이 삽입됨으로써, 주연소실의 열이 엔진 본체로 전달되는 것을 차단하여 연소 가스의 열손실을 줄일 수 있으므로 연비가 개선되고 열효율이 향상되는 간접 분사식 디젤 엔진에 관한 것이다.The present invention has a problem in that a conventional indirect injection diesel engine has a problem of lower thermal efficiency and lower fuel economy than a direct injection engine, and thus, between a cylinder head having an injection hole connecting the sub combustion chamber and the main combustion chamber, and a lower portion of the cylinder head. A cylinder liner provided inside the cylinder bore of the main body forming the main combustion chamber in the main body, a piston for generating power to the crankshaft by vertically reciprocating the inside of the cylinder liner, a nozzle for injecting fuel into the subcombustion chamber, and the subcombustion chamber In the indirect injection type diesel engine including a glow plug for burning a part of the internal fuel, a silicon nitride layer is inserted between the upper end of the cylinder liner and the main body, and the silicon nitride layer is inserted into the upper end of the piston, whereby To prevent heat from being lost to the engine body, The present invention relates to an indirect injection diesel engine that can reduce fuel efficiency and improve thermal efficiency.

Description

Indirect injection diesel engine

본 고안은 디젤을 고온 고압의 공기에 분사하여 연소시킴으로써 동력을 발생시키는 디젤 엔진에 관한 것으로서, 특히 연료를 엔진의 연소실에 직접 분사하지 않는 간접 분사식 디젤 엔진에 관한 것이다.The present invention relates to a diesel engine that generates power by injecting and burning diesel into high-temperature, high-pressure air, and more particularly, to an indirect injection diesel engine that does not directly inject fuel into a combustion chamber of an engine.

디젤 엔진은 연소실의 형식에 따라 직접 분사식과 예연소실식 및 와류실식 등으로 구분된다. 직접 분사식 디젤 엔진은 실린더 헤드가 평면이고 피스톤 헤드부에 특수한 형상의 오목부가 형성되어 있는 형식으로서, 오목부의 중심점으로부터 다공 노즐에 의해 수개의 분류가 되어 방사형으로 연료가 분사되어 연소한다. 이러한 직접 분사식 디젤 엔진은 연소실의 구조가 간단하여 열효율이 높고 실린더 헤드의 구조가 간단하여 열변형이 적은 이점이 있으나, 높은 분사 압력을 필요로 하고 다공식 노즐의 사용으로 원가가 상승되며 디젤 노크가 발생되기 쉬운 단점이 있다.Diesel engines are classified into direct injection type, preburn type and vortex type according to the type of combustion chamber. In the direct injection type diesel engine, the cylinder head is flat and the piston head is formed with a specially shaped recess, and the fuel is injected radially and burned by several classifications by the porous nozzle from the center point of the recess. The direct injection diesel engine has the advantage of high thermal efficiency due to the simple structure of the combustion chamber and low thermal deformation due to the simple structure of the cylinder head. However, the high injection pressure is required and the cost increases due to the use of a porous nozzle. There is a disadvantage that is easy to occur.

예연소실식은 상기한 직접 분사식의 단점을 해결하기 위한 것으로서, 주연소실외에 예연소실이라고 하는 작은 챔버를 장치한 것이다. 즉, 분사 노즐에서 예연소실에 분사된 연료의 일부를 연소시키고, 그 연소 압력에 의해 분사 구멍을 통해 예연소실의 연료가 주연소실로 분사되도록 하여 주연소실에서 완전 연소가 이루어지게 한다.The pre-chamber type is to solve the above-mentioned drawbacks of the direct injection type, and is provided with a small chamber called a pre-chamber in addition to the main combustion chamber. That is, a part of the fuel injected into the pre-combustion chamber is combusted by the injection nozzle, and the combustion pressure causes the fuel of the pre-combustion chamber to be injected into the main combustion chamber through the injection hole so as to perform complete combustion in the main combustion chamber.

또한, 와류실식은 직접 분사식과 예연소실식의 중간 형태로서, 압축 행정 도중 와류실에 공기를 유입시켜 강한 와류를 발생하도록 하고, 거기에 연료를 분사하여 공기와 혼합 및 착화시킨 후 주 연소실에 분출시키며, 일부 미연소 연료는 주 연소실의 새로운 공기에 접촉하여 연소되도록 한다.In addition, the vortex chamber type is an intermediate form between the direct injection type and the pre-combustion type type. The air is introduced into the vortex chamber during the compression stroke to generate a strong vortex, and the fuel is injected therein to mix and ignite with the air, and then blow into the main combustion chamber. And some unburned fuel is allowed to burn in contact with fresh air in the main combustion chamber.

상기한 예연소실식 및 화류실식 엔진을 간접 분사식 디젤 엔진이라 하는데, 종래의 간접 분사식 디젤 엔진은 직접 분사식 엔진에 비해 열효율이 낮고 연비가 떨어지는 문제점이 있다.The pre-chamber and fire-chambered engines are called indirect injection diesel engines. Conventional indirect injection diesel engines have lower thermal efficiency and lower fuel economy than direct injection engines.

본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실린더와 피스톤의 형상을 일부 변경하여 엔진의 냉각에 따른 열손실을 감소시킴으로써 연비가 향상되고 열효율이 좋은 간접 분사식 디젤 엔진을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, to provide an indirect injection diesel engine with improved fuel economy and heat efficiency by reducing the heat loss due to the cooling of the engine by changing the shape of the cylinder and the piston in part. The purpose is.

도 1은 본 고안에 의한 간접 분사식 디젤 엔진이 도시된 구성도이다.1 is a block diagram showing an indirect injection diesel engine according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

50 : 실린더 헤드 51 : 부연소실50: cylinder head 51: subcombustion chamber

52 : 분사 구멍 53 : 노즐52: injection hole 53: nozzle

54 : 글로 플러그 55 : 밸브54: glow plug 55: valve

60 : 본체 61 : 실린더 라이너60: body 61: cylinder liner

62 : 질화 규소층 63 : 피스톤62: silicon nitride layer 63: piston

64 : 실린더 라이너 70 : 주연소실64: cylinder liner 70: main combustion chamber

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 부연소실과 주연소실을 연결하는 분사 구멍이 형성된 실린더 헤드와, 상기 실린더 헤드의 하부와의 사이에 주연소실을 형성하는 본체의 실린더 보어 내부에 설치된 실린더 라이너와, 상기 실린더 라이너의 내부를 상하 왕복하여 크랭크축에 동력을 발생시키는 피스톤과, 상기 부연소실에 연료를 분사하는 노즐과, 상기 부연소실 내부의 연료의 일부를 연소시키는 글로 플러그를 포함하는 간접 분사식 디젤 엔진에 있어서, 상기 실린더 라이너의 상단부와 본체 사이에 질화 규소층이 삽입되고, 상기 피스톤의 상단 부분에 질화 규소층이 삽입된 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a cylinder liner provided in the cylinder bore of the main body forming a main combustion chamber between the cylinder head and the injection hole for connecting the sub-combustion chamber and the main combustion chamber and the lower portion of the cylinder head and Indirect injection diesel including a piston for generating power to the crankshaft by reciprocating the inside of the cylinder liner up and down, a nozzle for injecting fuel into the subcombustion chamber, and a glow plug for combusting a portion of the fuel in the subcombustion chamber. In the engine, the silicon nitride layer is inserted between the upper end of the cylinder liner and the main body, the silicon nitride layer is inserted into the upper end of the piston.

이하, 본 고안의 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 고안에 의한 간접 분사식 디젤 엔진은 도 1에 도시된 바와 같이 부연소실(51)과 주연소실(70)을 연결하는 분사 구멍(52)이 형성된 실린더 헤드(50)와, 상기 실린더 헤드(50)의 하부와의 사이에 주연소실(70)을 형성하는 본체(60)의 실린더 보어 내부에 설치된 실린더 라이너(61)와, 상기 실린더 라이너(61)의 내부를 상하 왕복하여 크랭크축(미 도시)에 동력을 발생시키는 피스톤(63)과, 상기 부연소실(51)에 연료를 분사하는 노즐(53)과, 상기 부연소실(51) 내부의 연료의 일부를 연소시키는 글로 플러그(54)와, 상기 실린더 라이너(61)의 상단부와 본체(60) 사이 및 상기 피스톤(63)의 상단 부분에 삽입된 질화 규소층(62,64)으로 구성된다.Indirect injection type diesel engine according to the present invention is a cylinder head 50 is formed with an injection hole 52 connecting the sub-combustion chamber 51 and the main combustion chamber 70, as shown in Figure 1, and the cylinder head 50 The cylinder liner 61 provided inside the cylinder bore of the main body 60 forming the main combustion chamber 70 between the lower part of the main body 60 and the inside of the cylinder liner 61 up and down to the crankshaft (not shown). A piston 63 for generating power, a nozzle 53 for injecting fuel into the subcombustion chamber 51, a glow plug 54 for combusting a part of the fuel in the subcombustion chamber 51, and the cylinder; It consists of silicon nitride layers 62 and 64 inserted between the upper end of the liner 61 and the main body 60 and in the upper part of the piston 63.

여기서, 상기 실린더 라이너(61)의 질화 규소층(62)은 단차로 형성되고, 상측이 하측에 비해 두껍게 형성된다.Here, the silicon nitride layer 62 of the cylinder liner 61 is formed in a step, and the upper side is formed thicker than the lower side.

상기와 같이 구성된 본 고안의 간접 분사식 디젤 엔진은 질화 규소층이 연소실과 엔진 본체 사이에 공기층을 형성하여 연소실로부터의 열손실을 차단하게 되낟.Indirect injection type diesel engine of the present invention configured as described above is the silicon nitride layer to form an air layer between the combustion chamber and the engine body to block the heat loss from the combustion chamber.

피스톤(63)이 하강될 때 밸브(55)가 열려 공기가 주연소실(70)로 유입되고, 상기 피스톤(63)이 상승됨에 따라 주연소실(70)의 공기가 고온 고압으로 압축된다. 이때, 실린더 헤드(50)의 부연소실(51)에는 노즐(53)로부터 연료가 분사되어 있으므로 글로 플러그(54)에 의해 연료의 일부가 연소된다. 연소 압력에 의해 부연소실(51)의 연료가 주연소실(70)로 분출되고, 분출된 연료가 고온 고압의 공기와 혼합되면서 연소되어 상기 피스톤(63)을 하강시키게 되므로 크랭크축에 동력이 발생된다.When the piston 63 is lowered, the valve 55 is opened and air is introduced into the main combustion chamber 70. As the piston 63 is raised, the air in the main combustion chamber 70 is compressed to high temperature and high pressure. At this time, since the fuel is injected from the nozzle 53 into the subcombustion chamber 51 of the cylinder head 50, a part of the fuel is burned by the glow plug 54. The fuel in the subcombustion chamber 51 is ejected into the main combustion chamber 70 by the combustion pressure, and the ejected fuel is combusted while being mixed with air of high temperature and high pressure to lower the piston 63, thereby generating power in the crankshaft. .

이때, 상기 피스톤(63)의 상단 부분 및 실린더 라이너(61)와 본체(60) 사이에 삽입된 질화 규소층(62,64)에 의해 약간의 공기층이 형성되어 있으므로 주연소실(70)로부터 엔진 본체(60)로의 열전달이 차단된다. 즉, 주연소실(70)로부터 본체(60)로 전달되는 열의 양을 종래에 비하여 1/200 이하로 줄일 수 있게 되고, 연소 가스의 열손실을 줄일 수 있다.At this time, since a slight air layer is formed by the upper portion of the piston 63 and the silicon nitride layers 62 and 64 inserted between the cylinder liner 61 and the main body 60, the engine main body from the main combustion chamber 70. Heat transfer to 60 is cut off. That is, the amount of heat transferred from the main combustion chamber 70 to the main body 60 can be reduced to 1/200 or less as compared with the conventional, and the heat loss of the combustion gas can be reduced.

이와 같이, 본 고안에 의한 간접 분사식 디젤 엔진은 주연소실의 열이 엔진 분체로 전달되는 것을 차단하여 연소 가스의 열손실을 줄일 수 있으므로 연비가 개선되고 열효율이 향상되는 이점이 있다.As described above, the indirect injection diesel engine according to the present invention has the advantage that fuel efficiency is improved and thermal efficiency is improved because heat loss of the combustion gas can be reduced by blocking heat from the main combustion chamber from being transferred to the engine powder.

Claims

A cylinder head provided with a cylinder head having an injection hole connecting the sub combustion chamber and the main combustion chamber, a cylinder liner installed inside the cylinder bore of the main body forming the main combustion chamber between the lower part of the cylinder head, and vertically reciprocating the inside of the cylinder liner An indirect injection diesel engine including a piston for generating power to a crank shaft, a nozzle for injecting fuel into the subcombustion chamber, and a glow plug for combusting a portion of the fuel in the subcombustion chamber, the upper end of the cylinder liner; Indirect injection type diesel engine, characterized in that the step is formed between the main body, the silicon nitride layer is formed thicker than the lower side is inserted, the silicon nitride layer is inserted into the upper portion of the piston.