KR200395971Y1 - 디젤엔진용 연료절감장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 디젤엔진용 연료절감장치에 관한 것으로, 그 구성은 입구와, 출구와, 상기 입구와 출구에 연통된 내부유로를 가지며, 상기 입구와 출구에는 각각 노즐이 결합되어 차량의 엔진에 공급되는 연료가 상기 내부유로를 통해서 유동되는 하부하우징과, 상기 하부하우징에 결합되며, 상승 및 하강되는 돌출부를 가져서 제공되는 공기압에 의해 상기 돌출부가 상승 및 하강되는 실린더부재와, 상기 실린더와 이격되어 상기 하부하우징에 결합되는 수직봉과, 상기 하부하우징에 결합되며, 상기 수직봉에 대해 상기 실린더부재가 위치된 방향과 반대방향으로 이격되며, 상기 내부유로와 연통되며 차량의 연료저장탱크와 연통되는 리턴유로를 가지며, 그 내부에는 밸브가 포함되는 연료회수부재와, 상기 수직봉에 핀으로 결합되며, 상기 핀을 중심으로 상기 수직봉에 대해 상대 회동 가능하며, 그 일단은 상기 실린더부재와 결합되며 그 타단은 상기 연료회수부재의 밸브의 끝단과 결합되는 누름부재와, 상기 밸브의 외주에 결합되며, 상기 밸브를 상방으로 이동시키는 방향으로 복원력을 제공하는 스프링을 구비하는 것을 특징으로 하는 것으로서, 상기 실린더부재의 돌출부가 상승함에 따라 상기 누름부재의 일단은 상승하고 그 타단은 하강하여 상기 밸브를 하강시켜 상기 내부유로와 상기 리턴유로를 상호 연통시켜 연료가 상기 리턴유로로 유동되어 연료가 연료저장탱크로 저장되며, 상기 밸브가 상승함에 따라 상기 내부유로와 리턴유로의 연통이 해제되어 연료는 상기 내부유로를 통해서 유동되어 엔진에 공급되게 함으로써 디젤엔진의 연료를 절감시키는 효과가 있다.

Description

디젤엔진용 연료절감장치{Fuel saving device for diesel engine}

본 고안은 연료절감장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디젤엔진에 사용되는 연료절감장치에 관한 것이다.

일반적으로 디젤엔진은 공기와 연료를 고온 고압으로 압축하여 엔진의 구동력을 얻는 방식이다.

또한, 자동차는 통상 시동을 켠 상태에서 계속해서 연료를 공급받으며 주행을 하게 된다. 그러나 우리나라는 원유의 생산국이 아니므로 연료를 절감해야 하는 필요성이 고조되어 있다.

이를 위하여 자동차 엔진에 사용되는 연료를 절감시키기 위한 장치로서 연료에다가 화학적인 조성물을 첨가하거나, 엔진에 들어가는 흡입공기를 더 많이 주입시켜 연료를 절감시키는 장치가 개발된 바 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 연료절감장치는 그 효율성이 떨어지며 절감되는 연료의 양도 극히 미미하다는 문제점이 있었다.

따라서, 종래의 방식과는 다른 방식으로 연료를 확실하고도 용이하게 절감시키는 방법의 필요성이 고조되고 있다.

본 고안은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 내리막길을 주행하는 경우나 엔진을 공회전 시킬 때 등 연료의 공급이 극히 적어도 될 때에 엔진으로 공급되는 연료의 일부를 다시 연료저장탱크로 회수함으로써 확실하고도 용이하게 연료를 절감할 수 있는 디젤엔진용 연료절감장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 디젤엔진용 연료절감장치는 입구와, 출구와, 상기 입구와 출구에 연통된 내부유로를 가지며, 상기 입구와 출구에는 각각 노즐이 결합되어 차량의 엔진에 공급되는 연료가 상기 내부유로를 통해서 유동되는 하부하우징과, 상기 하부하우징에 결합되며, 상승 및 하강되는 돌출부를 가져서 제공되는 공기압에 의해 상기 돌출부가 상승 및 하강되는 실린더부재와, 상기 실린더와 이격되어 상기 하부하우징에 결합되는 수직봉과, 상기 하부하우징에 결합되며, 상기 수직봉에 대해 상기 실린더부재가 위치된 방향과 반대방향으로 이격되며, 상기 내부유로와 연통되며 차량의 연료저장탱크와 연통되는 리턴유로를 가지며, 그 내부에는 밸브가 포함되는 연료회수부재와, 상기 수직봉에 핀으로 결합되며, 상기 핀을 중심으로 상기 수직봉에 대해 상대 회동 가능하며, 그 일단은 상기 실린더부재와 결합되며 그 타단은 상기 연료회수부재의 밸브의 끝단과 결합되는 누름부재와, 상기 밸브의 외주에 결합되며, 상기 밸브를 상방으로 이동시키는 방향으로 복원력을 제공하는 스프링을 구비하여, 상기 실린더부재의 돌출부가 상승함에 따라 상기 누름부재의 일단은 상승하고 그 타단은 하강하여 상기 밸브를 하강시켜 상기 내부유로와 상기 리턴유로를 상호 연통시켜 연료가 상기 리턴유로로 유동되어 연료가 연료저장탱크로 저장되며, 상기 밸브가 상승함에 따라 상기 내부유로와 리턴유로의 연통이 해제되어 연료는 상기 내부유로를 통해서 유동되어 엔진에 공급되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 따른 디젤엔진용 연료절감장치는 연료를 절감시킬 필요가 있을 때에는 상기 실린더부재에 공기압을 제공하며, 연료를 절감시킬 필요가 없을 시에는 상기 실린더부재로부터 공기압을 제거하도록 제어하는 제어부가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 따른 디젤엔진용 연료절감장치의 상기 제어부는 차량의 가속페달이 회동된 상태인지를 감지하며, 상기 가속페달이 회동되지 않은 상태이고 또한 엔진의 회전수가 700 rpm 내지 900 rpm 일 경우에만 상기 실린더부재로 공기압을 제공하여 연료를 연료저장탱크로 회수하여 연료를 절감하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 따른 디젤엔진용 연료절감장치의 상기 누름부재의 길이 중에서, 상기 실린더부재의 돌출부에 접촉되는 지점에서부터 상기 수직봉과 접촉되는 지점까지의 거리를 L1이라하고, 상기 누름부재의 길이 중에서, 상기 수직봉과 접촉되는 지점으로부터 상기 밸브와 접촉되는 지점까지의 거리를 L2라 할 때, 상기 L1이 L2보다 길게 형성되어 적은 힘으로도 용이하게 상기 누름부재가 상기 밸브를 누르는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 디젤엔진용 연료절감장치를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 4는 본 고안의 실시예에 따른 디젤엔진용 연료절감장치를 도시한 것으로, 도 1은 본 고안의 실시예에 따른 디젤엔진용 연료절감장치의 사시도를, 도 2는 도 1에 도시된 연료절감장치의 밸브부재 부위의 내부단면도를, 도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 연료절감장치의 사용 상태를 설명하기 위한 도면을 각각 나타낸 것이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 고안의 실시예에 따른 디젤엔진용 연료절감장치(100)는 하부하우징(10)과, 실린더부재(20)와, 수직봉(30)과, 연료회수부재(40)와, 누름부재(50)와, 스프링(60)과, 제어부(70)를 포함하고 있다.

상기 하부하우징(10)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 자동차 엔진에 연료를 분사하는 연료분사장치에 연료를 공급하는 노즐의 중간에 삽입된다. 즉 상기 하부하우징(10)은 입구(11)와, 출구(13)와, 상기 입구(11)와 출구(13)에 연통되는 내부유로(15)를 가진다. 즉 상기 내부유로(15)를 통해서 연료가 유동되는 것이다. 또한 상기 입구(11)와 출구(13)에는 각각 노즐(16, 17)이 결합되어 차량의 엔진에 공급되는 연료가 상기 내부유로(15)를 통해서 유동되어 연료분사장치로 공급되는 것이다.

상기 실린더부재(20)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하부하우징(10)에 결합되며, 상승 및 하강되는 돌출부(21)를 가져서 제공되는 공기압에 의해 상기 돌출부(21)가 상승 및 하강된다. 또한 상기 실린더부재(20)는 공기압이 제공되는 흡입구멍(23)과 공기압이 토출, 회수되는 배출구멍(25)을 가진다.

또한, 상기 실린더부재(20)에 공기압을 제공하는 것은 스위치 등을 이용하여 수동으로 조작할 수도 있으나, 본 실시예에서는 후술하는 제어부(70)에서 제어되어 자동으로 공기압을 상기 실린더부재(20)에 제공하는 것으로 한다.

상기 수직봉(30)은 상기 실린더부재(20)와 이격되어 상기 하부하우징(10)에 결합된다.

상기 연료회수부재(40)는 상기 하부하우징(10)에 결합되며, 상기 수직봉(30)에 대해 상기 실린더부재(20)가 위치된 방향과 반대방향으로 이격되어 위치된다.

또한 상기 연료회수부재(40)는 몸체부(41)와 밸브(42)와 제1상판(43)과 제2상판(44)을 포함하고 있다.

상기 몸체부(41)는 하부하우징(10)에 결합되며, 그 내부에는 관통된 리턴유로(45)가 형성되어 있다. 상기 리턴유로(45)의 끝단은 노즐 등에 의해 차량의 연료저장탱크에 연결된다. 즉 상기 리턴유로(45)의 일단은 상기 하부하우징(10)의 내부유로(15)와 연통되며, 그 타단인 회수출구(46)는 노즐 등에 의해 차량의 연료저장탱크와 연결되는 것이다.

상기 밸브(42)는 상기 몸체부(41)에 삽입되며, 그 일부는 상기 몸체부(41)로부터 돌출되어 있다. 상기 밸브(42)는 그 지름이 작은 막대부(422)와, 하방으로 갈수록 그 지름이 점진적으로 큰 머리부(424)로 구성되어 있다. 그리고 상기 밸브(42)의 머리부(424)가 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 리턴유로(45)를 막고 있다가, 상기 밸브(42)가 하방으로 이동되면 상기 리턴유로(45)가 개방되어 상기 하부하우징(10)의 내부유로(15)와 연통이 되는 것이다. 또한, 상기 밸브(42)의 막대부(422)의 끝단은 후술하는 누름부재(50)에 삽입되어 고정된다.

상기 제1상판(43)은 상기 몸체부(41)의 상부에 결합되어 그 몸체부에 고정된다.

상기 제2상판(44)은 상기 제1상판(43)의 상방에 그 제1상판(43)과 이격되어 위치되며, 상기 밸브(42)의 막대부(422)에 결합되어 있다.

상기 누름부재(50)는 상기 수직봉(30)에 핀(51)으로 결합되며, 상기 핀(51)을 중심으로 상기 수직봉(30)에 대해 상대 회동 가능하게 상기 수직봉(30)에 결합된다. 그리고 상기 누름부재(50)의 일단은 상기 실린더부재(20)의 돌출부(21)의 상부에 위치되어 그 돌출부(21)와 접촉된다. 상기 누름부재(50)의 타단은 상기 연료회수부재(40)의 밸브(42)의 끝단과 결합되어 있다. 상기 밸브(42)의 끝단이 상기 누름부재(50)의 끝단에 삽입되어 상호 고정되어 있는 것이다.

또한, 상기 누름부재(50)의 길이 중에서, 상기 실린더부재(20)의 돌출부(21)에 접촉되는 지점에서부터 상기 수직봉(30)의 핀(51)과 접촉되는 지점까지의 거리를 L1이라하고, 상기 누름부재(50)의 길이 중에서, 상기 수직봉(30)의 핀(51)과 접촉되는 지점으로부터 상기 밸브(42)의 끝단과 접촉되는 지점까지의 거리를 L2라 할 때, 상기 L1이 L2보다 길게 형성되어 있다. 상기 L1이 L2의 두 배 내지 세 배 인 것이 바람직하다.

따라서, 지렛대의 원리가 적용되어 상기 실린더부재(20)의 돌출부(21)가 상방으로 이동되는 힘이 작더라도, 그 돌출부(21)가 상방으로 이동되는 힘보다도 많은 힘(두 배 내지 세 배의 힘)으로 상기 누름부재(50)가 상기 밸브(42)를 누르는 것이다. 이는 후술하는 스프링(60)을 압축시키면서 상기 밸브(42)를 하방으로 이동시키는데 요하는 힘인 것이다.

상기 스프링(60)은 상기 밸브(42)의 외주에 결합되며, 상기 제1상판(43)과 제2상판(44) 사이에 위치한다. 상기 스프링(60)은 상기 밸브(42)를 상방으로 이동시키는 방향으로 복원력을 제공한다.

상기 제어부(70)는 상기 실린더부재(20)로 공기압을 제공하고 공기압을 제거하는 것을 제어한다. 즉 연료를 절감시킬 필요가 있을 때에는 상기 실린더부재(20)에 공기압을 제공하며, 연료를 절감시킬 필요가 없을 시에는 상기 실린더부재(20)로부터 공기압을 제거하도록 제어하는 것이다.

또한, 상기 제어부(70)는 차량의 가속페달이 운전자로부터 밟혀져 회동된 상태인지를 감지한다.

보다 구체적으로 상기 제어부(70)는 상기 가속페달이 눌러지지 않은 즉 상기 가속페달이 회동되지 않은 상태이고 또한 엔진의 회전수가 700 rpm 내지 900 rpm 일 경우에만 상기 실린더부재(20)로 공기압을 제공하여 연료를 연료저장탱크로 회수하여 연료를 절감하도록 한다.

상기와 같은 구조를 가진 본 고안의 실시예에 따른 디젤엔진용 연료절감장치는 다음과 같이 사용된다.

먼저, 차량이 가속페달을 누르지 않고 공회전(이 때의 회전수는 500 내지 600 rpm)을 하고 있거나 가속페달이 운전자에 의해 눌러져서 회동된 상태에서는 차량의 엔진에 정량의 연료의 공급이 있어야 하므로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 밸브(42)의 머리부(424)가 상기 리턴유로(45)의 끝단을 막아서 상기 하부하우징(10)의 내부유로(15)와 리턴유로(45)는 서로 연통되지 않는다. 따라서 상기 하부하우징(10)의 입구(11)로 들어오는 연료는 상기 내부유로(15)를 그대로 통과하여 상기 출구(13)를 통해서 연료분사장치(미도시)로 공급된다.

그러다가 차량이 내리막길을 내려가고 있는 중이거나, 가속페달을 일시적으로 강하게 눌렀다가 다시 가속페달을 누르지 않으면서 엔진을 공회전 시키는 등 공급되는 연료의 모든 양이 연료분사장치로 제공될 필요가 없는 경우, 즉 상기 제어부(70)가 상기 가속페달과 엔진의 회전수를 감지하여 가속페달이 회동되지 않고 엔진의 회전수가 700 rpm 내지 900 rpm 일 경우에는 상기 실린더부재(20)에 흡입구멍(23)을 통해서 공기압을 제공한다.

이 때 상기 엔진의 회전수가 700 rpm 이하일 경우에는 공회전하고 있는 상태일 확률이 높으므로 연료의 공급이 적어지면 엔진의 회전이 멈출 위험이 있기 때문에 700 rpm 내지 900 rpm 일 경우에는 연료의 회수가 되도록 한 것이다. 그리고 가속페달이 밟혀져 회동되면 가속을 요하므로 역시 연료의 공급이 모두 이루어져야 하므로 연료의 회수가 되지 않도록 한 것이다.

이어서, 상기 실린더부재(20)에 공기압이 제공되면 상기 돌출부(21)가 상승(도 3의 화살표 A 참조)하게 되고 이에 따라 상기 누름부재(50)의 끝단이 상기 핀(51)을 중심으로 회동된다. 따라서, 상기 누름부재(50)의 일단은 상승하고 타단은 하강(도 3의 화살표 B 방향)하게 되는 것이다. 상기 누름부재(50)의 끝단이 하강함에 따라 상기 누름부재(50)의 끝단과 결합된 상기 밸브(42)가 하강된다. 이 때 상기 스프링(60)은 압축이 되는 것이다.

또한, 도 3의 L1이 L2보다 그 길이가 길게 형성되어 있으므로 지렛대의 원리에 의하여 상기 돌출부(21)가 상승하는 힘의 두 배 내지 세 배의 힘으로 상기 스프링(60)을 압축시키면서 밸브(42)를 하강시키게 된다.

상기 밸브(42)의 하강으로 상기 머리부(424)가 하방으로 이동되어, 상기 내부유로(15)와 리턴유로(45)가 서로 연통되게 된다. 따라서 상기 내부유로(15)를 통해서 유동되던 연료는 그 일부가 상기 리턴유로(45)를 통해서 유동되어 연료저장탱크로 회수되는 것이다.

즉, 차량이 내리막길을 천천히 주행할 때는 회전하는 바퀴에 의해서 엔진이 구동되므로 연료의 공급이 줄더라도 엔진이 정지되지 않기 때문에 상술한 바와 같이 연료의 일부를 다시 회수하더라도 엔진이 정지되지 않는다.

이 때 돌연 가속페달이 눌려지면 상기 제어부(70)는 이를 감지하여 상기 실린더부재(20)로의 공기압의 공급을 중단하고 그 공기압을 회수한다. 따라서 상기 돌출부(21)는 하강하게 되며, 이에 따라 상기 스프링(60)의 복원력으로 상기 밸브(42)는 상방으로 다시 이동되어 상기 밸브(42)의 머리부(424)가 상기 내부유로(15)와 리턴유로(45)와의 연통을 차단하게 되어 상기 하부하우징(10)의 입구로 유동되는 연료는 모두 연료분사장치로 공급된다.

따라서, 차량의 엔진으로 연료의 모두가 공급되지 않더라도 엔진이 정지되지 않는 동안에는 제공되는 연료의 일부를 회수하여 연료저장탱크로 이송시켜 저장하므로 연료를 획기적으로 절약할 수 있는 것이다.

이상에서와 같이 본 고안에 따른 디젤엔진용 연료절감장치에 의하면, 내리막길을 주행하는 경우 등 연료의 공급이 극히 적어도 될 때에 엔진으로 공급되는 연료의 일부를 다시 연료저장탱크로 회수함으로써 확실하고도 용이하게 연료를 절감할 수 있는 효과가 있다.

본 고안은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것이며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 고안의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 디젤엔진용 연료절감장치의 사시도

도 2는 도 1에 도시된 연료절감장치의 밸브부재 부위의 내부단면도

도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 연료절감장치의 사용 상태를 설명하기 위한 도면

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10. 하부하우징 20. 실린더부재

30. 수직봉 40. 연료회수부재

50. 누름부재 60. 스프링

70. 제어부

Claims (4)

1. 입구와, 출구와, 상기 입구와 출구에 연통된 내부유로를 가지며, 상기 입구와 출구에는 각각 노즐이 결합되어 차량의 엔진에 공급되는 연료가 상기 내부유로를 통해서 유동되는 하부하우징;

   상기 하부하우징에 결합되며, 상승 및 하강되는 돌출부를 가져서 제공되는 공기압에 의해 상기 돌출부가 상승 및 하강되는 실린더부재;

   상기 실린더와 이격되어 상기 하부하우징에 결합되는 수직봉;

   상기 하부하우징에 결합되며, 상기 수직봉에 대해 상기 실린더부재가 위치된 방향과 반대방향으로 이격되며, 상기 내부유로와 연통되며 차량의 연료저장탱크와 연통되는 리턴유로를 가지며, 그 내부에는 밸브가 포함되는 연료회수부재;

   상기 수직봉에 핀으로 결합되며, 상기 핀을 중심으로 상기 수직봉에 대해 상대 회동 가능하며, 그 일단은 상기 실린더부재와 결합되며 그 타단은 상기 연료회수부재의 밸브의 끝단과 결합되는 누름부재;

   상기 밸브의 외주에 결합되며, 상기 밸브를 상방으로 이동시키는 방향으로 복원력을 제공하는 스프링;을 구비하여,

   상기 실린더부재의 돌출부가 상승함에 따라 상기 누름부재의 일단은 상승하고 그 타단은 하강하여 상기 밸브를 하강시켜 상기 내부유로와 상기 리턴유로를 상호 연통시켜 연료가 상기 리턴유로로 유동되어 연료가 연료저장탱크로 저장되며, 상기 밸브가 상승함에 따라 상기 내부유로와 리턴유로의 연통이 해제되어 연료는 상기 내부유로를 통해서 유동되어 엔진에 공급되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료절감장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   연료를 절감시킬 필요가 있을 때에는 상기 실린더부재에 공기압을 제공하며, 연료를 절감시킬 필요가 없을 시에는 상기 실린더부재로부터 공기압을 제거하도록 제어하는 제어부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료절감장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제어부는 차량의 가속페달이 회동된 상태인지를 감지하며,

   상기 가속페달이 회동되지 않은 상태이고 또한 엔진의 회전수가 700 rpm 내지 900 rpm일 경우에만 상기 실린더부재로 공기압을 제공하여 연료를 연료저장탱크로 회수하여 연료를 절감하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료절감장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 누름부재의 길이 중에서, 상기 실린더부재의 돌출부에 접촉되는 지점에서부터 상기 수직봉과 접촉되는 지점까지의 거리를 L1이라하고,

   상기 누름부재의 길이 중에서, 상기 수직봉과 접촉되는 지점으로부터 상기 밸브와 접촉되는 지점까지의 거리를 L2라 할 때,

   상기 L1이 L2보다 길게 형성되어 적은 힘으로도 용이하게 상기 누름부재가 상기 밸브를 누르는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료절감장치.