KR200455843Y1 - 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템 - Google Patents

가스 연료 차량용 연료 분사 시스템 Download PDF

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Abstract

본 고안은 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템에 관한 것으로, 엔진 블록에 연결된 흡기 매니폴드, 상기 흡기 매니폴드에 구비되고, 노즐이 연결된 인젝터 및 상기 엔진 블록과 접하여 상기 엔진 블록의 열을 상기 노즐에 전달하도록 상기 노즐 단부에 구비된 아답터를 포함한다.
Figure R2020080017195
인젝터, 아이싱(Icing) 방지

Description

가스 연료 차량용 연료 분사 시스템{GAS FUEL INJECTING SYSTEM FOR VEHICLE}
본 고안은 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진 블록에서 발생하는 열을 이용하여 결빙 현상을 방지할 수 있고, 흡기 매니폴드의 구조나 그 수에 상관 없이 장착이 용이한 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 내연기관은 가솔린 엔진과 디젤 엔진을 중심으로 발달하여 왔으며, 최근에는 연료로 사용되는 가솔린과 디젤의 가격이 상승하고, 유해 배기가스가 많이 발생하여 이를 대체할 수 있는 액화 석유가스(Liquefied Petroleum Gas, L. P. G.)와 액화 천연가스(Liquefied Natural Gas, L. N. G.) 등에 대한 연구가 계속되어 왔다.
가스 연료, 특히 LPG를 사용하는 LPG 액상 분사식 연료공급방법(liquid phase LPG injection)은 일반적으로 1994년 이후, 네덜란드를 중심으로 활발히 사용되고 있는 LPG 차량용 연료공급방식이다.
LPG 액상 분사식 연료공급방법은 LPG를 고압으로 펌핑(pumping)하고 전용 인 젝터로 전자분사하여 보다 정교한 분사제어가 가능하며, 배기가스의 감소와 효율상승의 효과를 얻을 수 있다.
그러나 LPG 액상 분사식 연료공급방법은, LPG 연료가 액상으로 분사된 후 주위의 열을 전달받아 엔진의 노즐 장착부에서 기화되며, 기화과정에서 분사노즐 주위가 결빙되는 현상이 발생하게 된다.
이러한 아이싱(icing) 현상을 방지하기 위하여 이중의 연료분사노즐 등이 제안되어왔으나, 연료분사노즐을 이중으로 제작하는 비용이 많이 소요되고, 전기를 이용하여 인젝터 주위에 열을 발생시키는 방법 등이 고려되었으나, 이는 에너지 소모가 많고 구조가 복잡해지는 문제가 있다.
또한, 각 엔진사양에 따라 연료를 공급하는 인젝터를 별개로 장착하거나, 인젝터를 장착하는 모듈을 별개로 설계하여 생산 단가가 상승하는 문제가 있다.
따라서, 본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 고안의 목적은 엔진에서 발생하는 열을 이용하여 인젝터 끝단에서 발생할 수 있는 결빙 현상을 방지하고, 엔진 사양이 다르더라도 그 설계와 장착이 용이한 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 실시예에 따른 가스 연료 차량용 연 료 분사 시스템은, 엔진 블록에 연결된 흡기 매니폴드, 상기 흡기 매니폴드에 구비되고, 노즐이 연결된 인젝터 및 상기 엔진 블록과 접하여 상기 엔진 블록의 열을 상기 노즐에 전달하도록 상기 노즐 단부에 구비된 아답터를 포함할 수 있다.
상기 아답터는 상기 노즐과 접하는 노즐 접합부 및 상기 엔진 블록과 접하는 블록 접합부를 포함할 수 있다.
상기 블록 접합부는 그 일면이 경사지게 형성되어 상기 엔진 블록과 면 접촉할 수 있다.
삭제
상기 인젝터는 인젝터 하우징에 의하여 상기 흡기 매니폴드에 결합될 수 있다.
상기 인젝터는 연료를 전달하는 인젝션 호스와 연결되고, 상기 인젝션 호스는 상기 노즐로 감쌀 수 있다.
상기 인젝션 호스는 테프론, 에폭시, 아크릴, 나일론으로 이루어지는 군에서 선택되는 재료로 형성될 수 있다.
상기 노즐은 황동, 동, 알루미늄으로 이루어지는 군에서 선택되는 재료로 형성될 수 있다.
상기 인젝터 하우징과 상기 인젝터 사이에는 오링이 구비될 수 있다.
상기 노즐과 상기 흡기 매니폴드 사이에는 오링이 구비될 수 있다.
상기 인젝터는 상기 흡기 매니폴드 각각에 장착되는 복수개로 구비되며, 상 기 인젝터 각각은 결합부를 통해 연결될 수 있다.
상기 결합부는 상기 인젝터를 감싸는 인젝터 하우징에 돌출 형성된 결합돌기, 상기 결합돌기 내에 형성된 삽입 홈, 상기 삽입 홈에 삽입되는 결합 로드 및 상기 결합돌기를 감싸며 고정하는 클립을 포함할 수 있다.
상기 결합 로드에는 상기 삽입 홈에 삽입되는 삽입부가 형성되고, 상기 결합돌기와 상기 결합로드에는 상기 클립으로 고정하기 위한 클립 홈이 형성될 수 있다.
상기 삽입 홈과 상기 삽입부 사이에는 오링이 구비될 수 있다.
상기 결합 로드에는 연료 라인이 형성되어 상기 인젝터로 연료를 공급할 수있다.
상기 결합 로드는 테프론, 에폭시, 아크릴, 나일론으로 이루어지는 군에서 선택되는 재료로 형성될 수 있다.
상기 인젝터를 연결하는 결합 로드 중 적어도 어느 하나에는 체결부가 구비되어 상기 인젝터가 상기 흡기 매니폴드에 고정될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 고안의 실시예에 따른 가스 연료 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템에 의하면, 엔진에서 발생하는 열을 이용하여 인젝터 끝단에서 발생할 수 있는 결빙 현상을 방지할 수 있고, 엔진 사양이 다르더라도 그 설계와 장착이 용이하다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 고안의 실시예에 의한 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템의 구성을 도시한 사시도이다.
도1을 참조하면, 본 고안의 실시예에 따른 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템은, 엔진 블록(10)에 흡기 매니폴드(20)가 연결되고, 인젝터(30)가 인젝터 하우징(70)을 통해 상기 흡기 매니폴드(20)에 구비된다.
상기 인젝터 하우징(70) 각각은 결합 로드(rod)(110)로 결합되며, 이에 대하여는 차후 설명하기로 한다.
도2는 본 고안의 실시예에 의한 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템의 인젝터와 인젝터를 연결하는 연결부의 구성을 도시한 정면도이고, 도3은 도1의 Ш-Ш선을 따른 일부 단면도이고, 도4는 도1의 Ⅳ-Ⅳ선을 따른 일부 단면도이다.
이하, 도2 내지 도4를 위주로 본 고안의 실시예에 의한 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템의 구체적인 구성을 설명한다.
상기 인젝터(30)는 노즐(50)과 연결되며, 상기 엔진 블록(10)과 접하여 상기 엔진 블록(10)의 열을 상기 노즐(50)에 전달하도록 상기 노즐 단부(50)에 아답터(60)가 구비된다.
상기 아답터(60)는 상기 노즐(50)과 접하는 노즐 접합부(62) 및 상기 엔진 블록(10)과 접하는 블록 접합부(64)를 포함한다. (도5의 A 참조)
상기 블록 접합부(64)는 그 일면이 경사지게 형성되어 상기 엔진 블록(10)과 면 접촉할 수 있다.
차량의 연비를 높이기 위한 기술로 엔진 효율을 증대하는 방안과 차량의 중량을 줄이는 기술이 개발되어 왔으며, 근래에는 흡기 매니폴드를 가벼운 플라스틱 계열의 재료로 제작하는 경향이 보편화 되었다.
이러한 플라스틱 계열의 흡기 매니폴드의 경우, 인젝터의 결빙을 방지하기 위해 전기적인 방법으로 열을 발생하는 등의 방법이 고려되어 왔으나, 본 고안의 실시예에 의한 가스 연료 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템은, 상기 아답터(60)를 상기 엔진 블록(10)과 접촉시켜 엔진에서 발생하는 열을 상기 노즐(50)로 전달하여 결빙을 방지할 수 있고, 특히, 상기 블록 접합부(64)가 상기 엔진 블록(10)과 면 접촉하여 열전달 효율을 높일 수 있다.
상기 엔진 블록(120)에는, 도4에 도시된 바와 같이, 상기 인젝터(30)에서 상기 엔진 블록(120) 내로 연료의 분사가 방해되지 않도록 상기 블록 접합부(64)와 접하는 부분에 경사부(12)가 형성될 수 있다.
따라서, 상기 경사부(12)에 의하여 상기 인젝터(30)에서 분사되는 연료가 상기 엔진 블록(10)을 향해 직접 분사되는 것을 방지하고 공기와 원활하게 섞일 수 있게 된다.
도3 및 도4를 참조하면, 상기 인젝터(30)는 연료를 전달하는 인젝션 호스(40)와 연결되고, 상기 인젝션 호스(40)는 상기 노즐(50)로 감싼다.
상기 인젝션 호스(40)는 테프론, 에폭시, 아크릴, 나일론으로 이루어지는 군에서 선택되는 재료로 형성하여 마찰을 줄일 수 있고, 상기 노즐(50)은 황동, 동, 알루미늄으로 이루어지는 군에서 선택되는 재료로 형성하여 열전달 효율을 높일 수 있다.
상기 인젝터 하우징(70)과 상기 인젝터(30) 사이에는 오링(80)이 구비되어 연료누설을 방지할 수 있고, 상기 노즐(50)과 상기 흡기 매니폴드(20) 사이에도 오링(80)이 구비된다.
도2 및 도3을 참조하면, 상기 인젝터(30)는 상기 흡기 매니폴드(20) 각각에 장착되는 복수개로 구비되며, 상기 인젝터(30) 각각은 결합부(100)를 통해 연결된다.
상기 결합부(100)는 상기 인젝터(30)를 감싸는 인젝터 하우징(70)에 돌출 형성된 결합돌기(102), 상기 결합돌기(102) 내에 형성된 삽입 홈(104), 상기 삽입 홈(104)에 삽입되는 결합 로드(110) 및 상기 결합돌기(102)를 감싸며 고정하는 클립(106)을 포함한다.
상기 결합 로드(110)에는 상기 삽입 홈(104)에 삽입되는 삽입부(112)가 형성되고 (도5의 B 참조), 상기 결합돌기(102)와 상기 결합로드(110)에는 상기 클립(106)으로 고정하기 위한 클립 홈(114)이 형성된다.
상기 결합 로드(110)에는 연료 라인(116)이 형성되어 상기 인젝터(30)로 연료를 공급할 수 있다.
상기 결합 로드(110)는 테프론, 에폭시, 아크릴, 나일론으로 이루어지는 군에서 선택되는 재료로 형성하여 그 형상 제작을 용이하게 할 수 있다.
상기 인젝터(30)를 연결하는 결합 로드(110) 중 적어도 어느 하나에는 체결 부(120)가 구비되어 상기 인젝터(30)가 상기 흡기 매니폴드(20)에 고정될 수 있다.
상기 결합 로드(110)를 통해 상기 인젝터(30)를 연결함으로써 엔진의 사양에 따라 인젝터 결합 구조를 개별적으로 설계할 필요 없이 결합 로드의 길이만 조절하면 다양한 사양의 엔진에 복수 개의 인젝터를 용이하게 결합할 수 있다.
또한, 상기 결합 로드(110)와 상기 결합 돌기(102)를 상기 클립(106)으로 고정하여 결합이 용이하고, 엔진의 사양에 따라 흡기 매니폴드 각각의 외관이 다르더라도 인젝터의 설치 각도를 용이하게 조절할 수 있다.
또한, 상기 결합 로드(110) 내에 연료 라인(116)을 형성하여 엔진 전체의 레이 아웃을 간단하게 할 수 있고, 부품 수를 줄일 수 있다.
상기 삽입 홈(104)과 상기 삽입부(112) 사이에도 오링(80)이 구비되어 기밀을 유지할 수 있다.
이상으로 본 고안에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 고안은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 고안의 실시예로부터 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
도1은 본 고안의 실시예에 의한 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템의 구성을 도시한 사시도이다.
도2는 본 고안의 실시예에 의한 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템의 인젝터와 인젝터를 연결하는 연결부의 구성을 도시한 정면도이다.
도3은 도1의 Ш-Ш선을 따른 일부 단면도이다.
도4는 도1의 Ⅳ-Ⅳ선을 따른 일부 단면도이다.
도5는 본 고안의 실시예에 의한 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템의 아답터와 로드의 구성을 나타내는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 엔진 블록 12: 경사부
20: 흡기 매니폴드 30: 인젝터
40: 인젝션 호스 50: 노즐
60: 아답터 62: 노즐 접합부
64: 블록 접합부 70: 인젝터 하우징
80: 오링 100: 결합부
102: 결합돌기 104: 삽입 홈
106: 클립 110: 결합 로드
112: 삽입부 114: 클립 홈
116: 연료 라인 120: 체결부

Claims (17)

  1. 엔진 블록에 연결된 흡기 매니폴드;
    상기 흡기 매니폴드에 구비되고, 노즐이 연결된 인젝터; 및
    상기 엔진 블록과 접하여 상기 엔진 블록의 열을 상기 노즐에 전달하도록 상기 노즐 단부에 구비된 아답터;
    를 포함하고,
    상기 아답터는,
    상기 노즐과 접하는 노즐 접합부; 및
    상기 엔진 블록과 접하는 블록 접합부;
    를 포함하며,
    상기 블록 접합부는 그 일면이 경사지게 형성되어 상기 엔진 블록과 면 접촉하는 것을 특징으로 하는 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에서,
    상기 인젝터는 인젝터 하우징에 의하여 상기 흡기 매니폴드에 결합되는 것을 특징으로 하는 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템.
  6. 제5항에서,
    상기 인젝터는 연료를 전달하는 인젝션 호스와 연결되고,
    상기 인젝션 호스는 상기 노즐로 감싸는 것을 특징으로 하는 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템.
  7. 제6항에서,
    상기 인젝션 호스는 테프론, 에폭시, 아크릴, 나일론으로 이루어지는 군에서 선택되는 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템.
  8. 제6항에서,
    상기 노즐은 황동, 동, 알루미늄으로 이루어지는 군에서 선택되는 재료로 형성된 것을 특징으로 하는 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템.
  9. 제5항에서,
    상기 인젝터 하우징과 상기 인젝터 사이에는 오링이 구비되는 것을 특징으로 하는 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템.
  10. 제5항에서,
    상기 노즐과 상기 흡기 매니폴드 사이에는 오링이 구비되는 것을 특징으로 하는 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템.
  11. 제1항에서,
    상기 인젝터는 상기 흡기 매니폴드 각각에 장착되는 복수개로 구비되며,
    상기 인젝터 각각은 결합부를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템.
  12. 제11항에서,
    상기 결합부는,
    상기 인젝터를 감싸는 인젝터 하우징에 돌출 형성된 결합돌기;
    상기 결합돌기 내에 형성된 삽입 홈;
    상기 삽입 홈에 삽입되는 결합 로드; 및
    상기 결합돌기를 감싸며 고정하는 클립;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템.
  13. 제12항에서,
    상기 결합 로드에는 상기 삽입 홈에 삽입되는 삽입부가 형성되고,
    상기 결합돌기와 상기 결합로드에는 상기 클립으로 고정하기 위한 클립 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템.
  14. 제13항에서,
    상기 삽입 홈과 상기 삽입부 사이에는 오링이 구비되는 것을 특징으로 하는 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템.
  15. 제13항에서,
    상기 결합 로드에는 연료 라인이 형성되어 상기 인젝터로 연료를 공급하는 것을 특징으로 하는 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템.
  16. 제15항에서,
    상기 결합 로드는 테프론, 에폭시, 아크릴, 나일론으로 이루어지는 군에서 선택되는 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템.
  17. 제12항에서,
    상기 인젝터를 연결하는 결합 로드 중 적어도 어느 하나에는 체결부가 구비되어 상기 인젝터가 상기 흡기 매니폴드에 고정되는 것을 특징으로 하는 가스 연료 차량용 연료 분사 시스템.
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