KR20040002259A - Heating apparatus for high pressure fuel pipe - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디젤연료분사 파이프의 히팅장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 혹한지에서 디젤 엔진의 연료분사 파이프를 통과하는 연료가 파라핀처럼 응고되는 것을 방지하여 냉시동성을 개선하기 위한 디젤연료분사 파이프의 히팅장치에 관한것이다.The present invention relates to a heating device for a diesel fuel injection pipe, and more particularly, to a diesel fuel injection pipe for improving cold startability by preventing the fuel passing through the fuel injection pipe of a diesel engine from solidifying like paraffin in cold weather. It's about the heating device.
일반적으로 디젤 엔진은 경유를 그 연료로 사용하며, 디젤 엔진은 가솔린 엔진과 비교해서 연료 소비율이 낮고, 사용 연료의 가격도 저렴하여 경제적이며, 또한 가솔린 엔진에서 나타나는 노킹(Knocking) 문제도 없으므로 배기량을 크게 하여 대량의 연료를 공급하면 출력이 큰 엔진을 만들 수 있다. 따라서 트럭이나 버스 등 대형 차량의 엔진으로는 가장 적합한 엔진이라 할 수 있다.In general, diesel engines use light oil as their fuel, and diesel engines have lower fuel consumption than gasoline engines, are cheaper and more economical because they have lower fuel consumption, and there is no knocking problem in gasoline engines. Larger amounts of fuel can make a larger engine. Therefore, it can be said to be the most suitable engine for a large vehicle such as a truck or a bus.
이러한 디젤 엔진 예컨데, 기계식 디젤 엔진이나, 전자식 로터리 엔진에 사용하는 인젝터의 경우, 펌프에서 가압된 연료가 디젤연료분사 파이프(고압 파이프)를 통해 직접 레일을 거치지 않고 인젝터로 전달되며, 연료 압력이 인젝터의 압력 스프링(Pressure spring)의 힘을 이겨낼 때 연료가 분사된다.In the case of an injector used in a diesel engine, for example, a mechanical diesel engine or an electronic rotary engine, the fuel pressurized by the pump is delivered to the injector without directly passing through a diesel fuel injection pipe (high pressure pipe), and the fuel pressure is injected into the injector. Fuel is injected when it overcomes the force of the pressure spring.
도 3은 상기한 디젤연료분사 파이프의 구성도를 도시한 도면으로서, 상기한 디젤연료분사 파이프(10)는 고압으로 이송되는 연료의 압력에 견디기 위해 이중의 금속관으로 형성되는 것이 일반적이다.3 is a view showing the configuration of the diesel fuel injection pipe, the diesel fuel injection pipe 10 is generally formed of a double metal tube to withstand the pressure of the fuel transported at a high pressure.
즉, 외측관(11)은 일반스틸재질로 구성되며, 상기 외측관(11)의 내측에 위치되는 내측관(2)은 일반적으로 스테인레스 재질로 구성되고 있다. 이렇게 이중의 금속관으로 형성되는 디젤연료분사 파이프(10)의 양끝단에는 인젝터 및 딜리버피 파이프에 결합되기 위한 니플(13)이 돌출된 채로 형성되는 것이 일반적이었다.That is, the outer tube 11 is made of a general steel material, the inner tube 2 located inside the outer tube 11 is generally made of a stainless material. As such, it was common that both ends of the diesel fuel injection pipe 10 formed of a double metal tube were formed while protruding the nipple 13 to be coupled to the injector and the delivery pipe.
그런데 기온의 소정 온도 이하로 내려가게 되는 경우에 상기한 디젤연료분사 파이프(10)에 잔존하는 연료는 응고되어 파라핀 형상을 하게 되는데, 이렇게 연료가 파라핀 형상으로 응고되면 연료의 흐름 및 분사를 방해하게 되는 주원인이된다. 이렇게 연료가 응고되는 현상을 방지하기 위한 종래에는 연료의 응고를 막는 첨가제를 연료에 혼합하는 경우가 있었다. 그러나 상기와 같은 첨가제를 첨가하는 것은 일시적인 예방책에 불과하였으며, 혹한지를 운행할 때에는 첨가제를 챙겨야 하는 불편함이 있었다.However, when the temperature is lowered below a predetermined temperature, the fuel remaining in the diesel fuel injection pipe 10 is solidified to form a paraffin. When the fuel solidifies to a paraffin shape, the fuel flow and injection may be disturbed. Become the main cause. Thus, in order to prevent the phenomenon of fuel solidification, the additive which prevents the solidification of fuel has been mixed with fuel. However, the addition of such additives was only a temporary preventive measure, and there was an inconvenience to pack the additives when driving in cold weather.
또한, 엔진의 냉시동성을 개선하기 위해, 흡기의 온도를 전기적 히터를 이용하여 높이게 되는 에어 히터장치가 장착되고 있지만, 이러한 에어 히터장치로서는 연료가 파라핀 형상으로 응고됨에 따른 냉시동성이 개선되지는 못하였다.In addition, in order to improve the cold startability of the engine, an air heater device that raises the temperature of the intake air using an electric heater is mounted. However, such air heater device does not improve the cold startability due to the solidification of fuel in a paraffin shape. It was.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 혹한지에서 디젤 엔진의 연료분사 파이프를 통과하는 연료가 파라핀처럼 응고되는 것을 방지하여 냉시동성을 개선하기 위한 디젤연료분사 파이프의 히팅장치를 제공하는 데 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, the heating device of the diesel fuel injection pipe for improving the cold startability by preventing the fuel passing through the fuel injection pipe of the diesel engine in the cold like solidified like paraffin The purpose is to provide.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,The present invention as a means for achieving the above object,
고압연료의 이송을 안내하기 위해 이중의 금속파이프로 형성되어 인젝터와 딜리버리 파이프를 연결하되, 상기 인젝터 및 딜리버리 파이프 측과의 조립을 위해 양끝단에 니플이 형성된 디젤연료분사 파이프에 있어서,In the diesel fuel injection pipe is formed of a double metal pipe to guide the transfer of the high-pressure fuel is connected to the injector and the delivery pipe, the nipple is formed at both ends for the assembly of the injector and the delivery pipe side,
상기한 이중의 금속관으로 형성되는 디젤연료분사 파이프로 배터리의 전원이 인가될 수 있도록 전선이 배선되고, 전자제어장치 의 제어에 의해 상기한 전선으로 전원이 인가될 수 있도록 릴레이가 형성되어, 온도센서에 의해 엔진 주변의 온도가 소정온도 이하로 측정되면 디젤연료분사 파이프가 발열되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.The electric wire is wired so that the power of the battery can be applied to the diesel fuel injection pipe formed of the double metal pipe, and a relay is formed so that the power can be applied to the wire by the control of the electronic controller. When the temperature around the engine by the predetermined temperature or less is characterized in that the diesel fuel injection pipe is configured to generate heat.
도 1은 본 발명에 의한 디젤연료분사 파이프에 형성된 히팅장치의 구성도.1 is a block diagram of a heating device formed in the diesel fuel injection pipe according to the present invention.
도 2는 본 발명의 요부를 확대도시한 도면.Figure 2 is an enlarged view of the main portion of the present invention.
도 3은 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.3 is a view for explaining a conventional technology.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
20 : 디젤연료분사 파이프 21 : 외측관20: diesel fuel injection pipe 21: outer pipe
22 : 내측관 23,24 : 니플22: inner tube 23, 24: nipple
25 : 코팅부 30 : 배터리25 coating part 30 battery
31,32 : 전선 33 : 릴레이31,32: wire 33: relay
40 : 전자제어장치 41 : 온도센서40: electronic control device 41: temperature sensor
이하, 본 발명에 따른 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the configuration and operation according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 의한 디젤연료분사 파이프에 형성된 히팅장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 요부를 확대도시한 도면이다.1 is a configuration diagram of a heating apparatus formed in a diesel fuel injection pipe according to the present invention, Figure 2 is an enlarged view of the main part of the present invention.
도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명에 의한 디젤연료분사 파이프를 지시하는 것으로서, 상기한 디젤연료분사 파이프(20)의 일반적 구성은 종래기술의 설명에서 설명된 바와 같이 외측관(21) 및 내측관(22)의 이중관으로 형성된다.Reference numeral 20 shown in the drawings indicates a diesel fuel injection pipe according to the present invention, the general configuration of the above-described diesel fuel injection pipe 20 is the outer tube 21 and the inner side as described in the description of the prior art It is formed by the double tube of the tube (22).
그런데 본 발명은 상기한 디젤연료분사 파이프(20) 내부에 잔존하게 되는 연료가 파라핀 형상으로 응고되는 것을 방지하거나, 추운 기온에 의해 파라핀 형상으로 응고된 연료를 신속하게 녹여 차량의 냉시동성을 개선하기 위한 목적을 달성하기 위해서, 상기 디젤연료분사 파이프(20)에는 배터리(30)의 전원이 인가될 수 있도록 전선(31,32)이 배선된다.However, the present invention prevents the fuel remaining in the diesel fuel injection pipe 20 from solidifying in a paraffin shape, or rapidly melts the fuel solidified into a paraffin shape by cold temperature to improve cold startability of the vehicle. In order to achieve the purpose, the electric wires 31 and 32 are wired to the diesel fuel injection pipe 20 so that the power of the battery 30 can be applied.
그리고 상기한 배터리(30)와 디젤연료분사 파이프(20)를 연결하는 전선(31,32)의 도중에는 상기 배터리(30)의 전원이 디젤연료분사 파이프(20)로 전달되는 것을 단속하기 위한 릴레이(33)가 마련된다.And a relay for intermittent that the power of the battery 30 is transmitted to the diesel fuel injection pipe 20 in the middle of the wires (31, 32) connecting the battery 30 and the diesel fuel injection pipe 20 ( 33) is provided.
상기한 릴레이(33)는 엔진의 냉각수온을 측정하는 온도센서(41)의 측정값에 따라서 기설정된 온도 이하이면 전자제어장치(40)의 제어에 따라서 상기한 릴레이(41)가 온(ON)되어 상기 배터리(30)의 전원이 디젤연료분사 파이프(20)로 인가되도록 구성된다.When the relay 33 is below a predetermined temperature according to the measured value of the temperature sensor 41 measuring the cooling water temperature of the engine, the relay 41 is turned on under the control of the electronic controller 40. And the power of the battery 30 is applied to the diesel fuel injection pipe (20).
특히, 상기한 이중의 금속관으로 형성되는 디젤연료분사 파이프(20)의 내측관(22)은 텅스텐이 합금된 스테인레스 재질의 금속으로 형성되는 것이 바람직한데, 이는 상기한 내측관(22)이 히터의 열선으로 작용되도록 하기 위한 것이다. 참고로, 상기한 텅스텐이 합금된 스테인레스 합금은 전기적 저항이 매우 커서 고전류가 인가되었을 경우 온도상승이 매우 빠르기 때문에 흡기온을 데워주는 에어 히터 등의 열선으로 사용되고 있는 것이다.In particular, the inner tube 22 of the diesel fuel injection pipe 20 is formed of a double metal tube is preferably formed of a metal of a stainless steel alloy tungsten, which is the inner tube 22 of the heater It is intended to act as a hot wire. For reference, the tungsten-alloyed stainless alloy is used as a heating wire such as an air heater that warms intake air temperature because the temperature rise is very fast when a high current is applied because the electrical resistance is very large.
한편, 상기한 디젤연료분사 파이프(20)로 인가된 전류가 타부재에 전달되지 않도록 하기 위해서, 상기 디젤연료분사 파이프(20)의 양끝단에 마련되는 니플(23,24)의 외주연은 비전도체인 절연플라스틱 재질로 코팅되는 코팅부(25)가 형성된다.On the other hand, the outer peripheral edges of the nipples (23, 24) provided at both ends of the diesel fuel injection pipe 20 in order to prevent the current applied to the diesel fuel injection pipe 20 is transmitted to the other member is vision A coating part 25 coated with an insulating plastic material as a conductor is formed.
특히, 상기한 전자제어장치(40)에서는 온도센서(41)에서 측정되는 냉각수온이 영하 15℃ 이하일 경우에 릴레이(33)가 온(ON)되도록 설정되는 것이 바람직하다.In particular, in the electronic control device 40, the relay 33 is preferably set to ON when the cooling water temperature measured by the temperature sensor 41 is equal to or lower than 15 ° C.
상기한대로 냉각수온이 소정 온도 이상이 되면, 릴레이(33)가 온(ON)되면서 상기한 배터리(30)에서는 디젤연료분사 파이프(20)로 100A 정도의 고전류가 인가되도록 설정된다.As described above, when the coolant temperature is higher than or equal to the predetermined temperature, the relay 33 is turned on and the battery 30 is set such that a high current of about 100 A is applied to the diesel fuel injection pipe 20.
특히, 상기한 장치는 에어 히터 장치와 동시에 작동될 수 있도록 설정되는 것이 바람직하다.In particular, it is preferable that the above apparatus is set to be able to be operated simultaneously with the air heater apparatus.
이상과 같이 구성되는 본 발명의 작동을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above are as follows.
상기와 같이 구성된 디젤연료분사 파이프(20)의 니플(23)은 도 2에서와 같이 인젝터(50)의 연결부에 위치된 채로 니플 너트(51)로써 체결된다. 이 때 상기한 니플(23)의 외주연에 형성된 코팅부(25)에 의해서 상기 디젤연료분사 파이프(20)로 고전류가 인가되더라도 타부재에는 전류가 통전되지 않게 된다.The nipple 23 of the diesel fuel injection pipe 20 configured as described above is fastened with the nipple nut 51 while being positioned at the connection portion of the injector 50 as shown in FIG. 2. At this time, even if a high current is applied to the diesel fuel injection pipe 20 by the coating part 25 formed on the outer circumference of the nipple 23, no current is supplied to the other members.
차량의 엔진이 시동되었을 경우에 엔진을 순환하는 냉각수를 측정한 측정값이 만약, 소정 온도(예를 들어 영하 15℃) 이하로 측정이 되면 전자제어장치(40)에서는 릴레이(33)에 온(ON)신호를 보내게 된다.If the measured value of the coolant circulating in the engine when the engine of the vehicle is started is measured below a predetermined temperature (eg, minus 15 ° C.), the electronic controller 40 turns on the relay 33 ( ON) signal.
릴레이(33)가 온(ON)됨에 따라서 배터리(40)의 전원은 전선(31,32)을 따라 상기한 디젤연료분사 파이프(20)로 전달된다. 따라서 전선(31,32)을 통해 내측관(22)으로 고전류가 흐르게 됨으로써 저항이 큰 텅스텐계 스테인레스로 형성된 내측관(22)은 발열하게 된다.As the relay 33 is turned on, power of the battery 40 is transmitted to the diesel fuel injection pipe 20 along the wires 31 and 32. Therefore, a high current flows through the wires 31 and 32 to the inner tube 22, so that the inner tube 22 formed of tungsten stainless having high resistance generates heat.
즉, 상기한 내측관(22)은 히터와 같이 발열하게 됨으로서 내측관(22)을 통과하는 연료가 파라핀 형상으로 응고되는 현상이 방지되며, 엔진 정지시에 차가운 기온으로 인해 파라핀 형상으로 응고되었던 연료도 쉽게 녹게 된다.That is, the inner tube 22 generates heat like a heater to prevent the fuel passing through the inner tube 22 from being solidified in a paraffin shape, and the fuel that was solidified in the paraffin shape due to cold temperature when the engine stopped. Also melts easily.
이상과 같이 디젤연료분사 파이프(20) 내의 연료가 응고되는 현상이 방지되므로서 엔진의 냉시동시에 보다 빨리 엔진의 시동에 도달하게 될 뿐만 아니라, 엔진으로의 연료공급도 보다 원활하게 이루어지게 된다.As described above, since the phenomenon in which the fuel in the diesel fuel injection pipe 20 is solidified is prevented, not only the engine can be quickly started at the time of cold start of the engine, but also the fuel supply to the engine can be made more smoothly.
또한, 냉시동시 연료가 파라핀처럼 응고되는 현상을 방지하기 위한 연료첨가제의 첨가가 필요없게 된다.In addition, it is unnecessary to add a fuel additive to prevent the fuel from solidifying like paraffin during cold start.
이상과 같이 구성되는 본 발명은 추운 겨울철이나 혹한지에서 엔진 시동정지시에 디젤연료분사 파이프 내에 고여 있는 연료가 파라핀 형상으로 응고된 상태에서 엔진시동을 실시하는 경우에 디젤연료분사 파이프가 발열되므로서, 낮은 기온에 의해 응고된 연료가 보다 빨리 정상연료가 되도록 하여 엔진의 냉시동성이 크게 개선되는 커다란 장점이 있는 것이다.According to the present invention, the diesel fuel injection pipe generates heat when the engine is started in a state where the fuel accumulated in the diesel fuel injection pipe is solidified in a paraffin shape when the engine is stopped in cold winter or in cold weather. In addition, there is a big advantage that the cold startability of the engine is greatly improved by allowing the fuel solidified by the low temperature to become the normal fuel more quickly.
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