KR20050113740A - 월 웨팅 방지를 위한 인젝터의 어뎁터 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디바이딩 월 및 매니폴드 스로팅 밸브가 형성된 엔진에서 인젝터에서 분사되는 연료에 의해서 흡기 포트가 젖게 되는 것이 방지되도록 하는 월 웨팅 방지를 위한 인젝터의 어뎁터 장치에 관한 것으로,

하나의 연소실로 2개의 흡기 포트가 연결되고, 각각의 흡기 포트 사이에는 디바이딩 월이 마련되어지되, 디바이딩 월의 상측 도중에 연료분사를 위한 인젝터가 장착되고, 상기 인젝터에서 분사된 연료가 디바이딩 월의 양측에 마련되는 각각의 포트로 유입될 수 있도록 연결통로가 형성되는 엔진의 구조에 있어서,

상기한 연결통로에는 상기 인젝터에서 분사된 연료가 공기유동에 의해 왜곡되지 않고 각각의 포트로 유입될 수 있도록 하기 위한 어뎁터가 형성되어지되,

상기한 어뎁터는 양측으로 각각의 흡기포트을 향해 관통공이 소정영역 관통형성된 원통형상의 바디가 형성되고, 상기 바디의 원주방향을 중심으로 양분하는 격판이 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

월 웨팅 방지를 위한 인젝터의 어뎁터 장치{Injecting apparatus to reduce wall wetting}

본 발명은 월 웨팅 방지를 위한 인젝터의 어뎁터 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디바이딩 월 및 매니폴드 스로틀링 밸브가 형성된 엔진에서 인젝터에서 분사되는 연료에 의해서 흡기 포트가 젖게 되는 것이 방지되도록 하는 월 웨팅 방지를 위한 인젝터의 어뎁터 장치에 관한 것이다.

일반적으로 린번 엔진(Lean burn engine)은 하나의 연소실에 2개의 흡기 포트가 도입되어 엔진의 상태 및 운전조건에 따라 한쪽의 흡기포트를 개폐시키므로서 연료와 공기의 혼합비를 조절하게 되고, 결과적으로 공기와 연료의 혼합비가 22:1 정도의 희박공연비로도 운전이 가능하게 되어 엔진 성능 및 연비 향상을 도모할 수 있도록 되어 있다.

그리고 가솔린 직접 분사식 엔진(Gasoline Direct Injection Engine)은 고압 인젝터 기술의 발전과 연비향상의 필요성이 증가하면서 개발되기 시작하였으며, 이러한 가솔린 직접 분사식 엔진은 부분부하 운전시 40:1 정도의 초희박운전이 가능한 연비 시스템을 적용하여 연비의 획기적인 향상을 가져온다.

한편, 상기한 린번 엔진과 가솔린 직접 분사식 엔진에서의 흡기 포트는 일반적으로 하나의 연소실에 2개의 흡기 포트(2-Runner)가 도입되도록 실린더 헤드가 제작되며, 특히 LML(Lean Misfire Limit, 희박점화한계)의 상승을 목적으로 흡기포트 입구부에 디바이딩 월(Dividing wall)이 마련되고 있다. 또한, 상기한 2개의 포트 중 1개의 흡기 포트는 강한 흡기의 스월이 발생되는 탄젠샬 포트(Tangential port)로 구성되고, 다른 1개의 흡기 포트는 자연흡기식의 네츄럴 포트(Neutral port)로 구성되기도 한다.

도 6 내지 도 8은 디바이딩 월이 형성된 흡기 포트의 일부를 도시한 도면으로서, 실린더 헤드의 금형공정에서 연소실(10)과 연결되는 각각의 흡기 포트(11) 전방부에 흡기 포트(11)가 양측으로 분할되도록 하기 위한 디바이딩 월(12)이 실린더 헤드와 일체로 형성된다.

그리고 탄젠셜 흡기 포트(11a)와 네츄럴 흡기 포트(11b)로의 연료분사가 각각 이루어질 수 있도록 하기 위한 인젝터(13)가 상기한 디바이딩 월(12)의 상부측에 장착된다. 특히, 상기한 인젝터(13)에서 분사되는 연료가 탄젠셜 흡기 포트(11a)와 네츄럴 흡기 포트(11b)로 각각 분리되어 유입될 수 있도록 상기한 인젝터(13)의 노즐부가 위치되는 디바이딩 월(12)의 도중에는 연결통로(14)가 틈새모양으로 형성된다.

또한, 상기한 흡기 포트의 입구부에는 엔진의 운전영역이 전부하 시인지 또는 부분부하 시인지에 따라서 온/오프 제어되는 불활성화 슬라이더(15)가 장착된다. 상기 불활성화 슬라이더(Deactivation slider,15)는 엔진의 운전영역이 전부하 시일 경우에는 오프(OFF) 제어되어 최대의 흡입공기량이 유입되도록 하고, 부분부하 시에는 온(ON) 제어되어 해당 흡기 포트를 불활성화(Deactivation)시키게 된다. 따라서 강한 스월 유동이 발생되고 연소안정성의 강화에 의해서 EGR 가스가 유입되고, 탄젠셜 흡기 포트(11a)에서의 성층화에 의한 포트 스로틀링(Port throttling)의 억제가 발생하여 연비개선효과가 향상될 수 있는 것이다. 상기한 불활성화 슬라이더(15)는 매니폴드 스로틀링 밸브(Manifold throttling valve, MTV)라고도 불리운다.

그런데 상기한 매니폴드 스로틀링 밸브가 동작되더라도 디바이딩 월의 양측의 포트에는 인젝터로부터 각각 연료가 분사될 수 있도록 연결통로가 형성되므로서, 매니폴드 스로틀링 밸브에 의해서 어느 일측의 포트로 흡입공기가 유입되지 않도록 하더라도 상기한 연결통로를 통하여 흡입공기가 타측 포트로 유입되는 흡기가 흐르게 되므로서 통제되지 않는 공기의 유동으로 인하여 흡입행정 연료 분사시에 분사연료의 거동에 왜곡이 발생되어 인젝터에서 분사되는 연료가 디바이딩 월을 적시게 되는 월 웨팅(Wall wetting) 현상이 발생되어 엔진의 연비를 악화시키게 되는 원인이 된다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 디바이딩 월 및 매니폴드 스로팅 밸브가 형성된 엔진에서 인젝터에서 분사되는 연료에 의해서 흡기 포트가 젖게 되는 것이 방지되도록 하는 월 웨팅 방지를 위한 인젝터의 어뎁터 장치를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

하나의 연소실로 2개의 흡기 포트가 연결되고, 각각의 흡기 포트 사이에는 디바이딩 월이 마련되어지되, 디바이딩 월의 상측 도중에 연료분사를 위한 인젝터가 장착되고, 상기 인젝터에서 분사된 연료가 디바이딩 월의 양측에 마련되는 각각의 포트로 유입될 수 있도록 연결통로가 형성되는 엔진의 구조에 있어서,

상기한 연결통로에는 상기 인젝터에서 분사된 연료가 공기유동에 의해 왜곡되지 않고 각각의 포트로 유입될 수 있도록 하기 위한 어뎁터가 형성되어지되,

상기한 어뎁터는 양측으로 각각의 흡기포트을 향해 관통공이 소정영역 관통형성된 원통형상의 바디가 형성되고, 상기 바디의 원주방향을 중심으로 양분하는 격판이 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 인젝터 어뎁터의 구성 및 작용에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의해 형성된 어뎁터의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 어뎁터의 평단면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 어뎁터의 정면도이며, 도 4 내지 도 5는 본 발명에 의한 어뎁터의 장착상태도이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 40은 본 발명에 의한 어뎁터를 지시하는 것이고, 도면부호 20은 본원 발명이 적용되는 엔진의 연소실을 지시하는 것이다.

상기한 어뎁터(40)는 인젝터의 전방에 장착되어 인젝터에서 분사되는 연료는 디바이딩 월(23)의 양측 포트로 분리되도록 하되, 디바이딩 월(23)의 양측에 마련된 포트 간에는 흡입공기의 유동이 왜곡되지 않도록 하기 위한 것이다.

이를 위해, 상기한 어뎁터(40)의 바디(41)는 원통형상으로 형성되고, 바디(41)의 양측에는 각각 양측의 포트(21,22)를 향하여 관통되는 관통공(42)이 형성된다.

또한, 상기한 바디(41)의 원주방향의 중심부에는 격판(43)이 수직방향으로 세워지는데, 상기 격판(43)은 인젝터(30)의 노즐에서 분사되는 연료가 양측 포트(21,22)로 분배되도록 하기 위한 것이다. 또한, 격판(43)의 역할은 흡입공기의 유동에 의한 왜곡이 발생되지 않도록 하기 위한 것이다.

상기와 같이 형성된 어뎁터(40)는 인젝터(30)가 위치되는 디바이딩 월(23)의 도중에 장착되는데, 상기 디바이딩 월(23)의 연결통로(24)에는 어뎁터(40)의 장착을 위한 장착공간(25)이 상기 어뎁터(40)의 외형상을 따라 원통형상으로 형성된다. 즉, 상기한 어뎁터(40)는 장착공간(25)에 끼워져 압입장착되어 별도의 고정장치없이도 장착된 상태가 유지될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

도 4는 본원 발명에 의해 형성된 어뎁터(40)가 디바이딩 월(23)의 장착공간(25)에 장착된 상태를 도시한 것으로, 디바이딩 월(23)에 형성되는 연결통로(24)는 상기한 어뎁터(40)의 격판에 의해서 직접적인 연결은 차단된 상태가 된다. 하지만, 상기한 어뎁터(40)의 바디(41)에는 관통공(42)이 형성되어 있으므로서, 인젝터(30)에서 분사되는 연료는 상기한 격판(43)에서 양측으로 분리되어 디바이딩 월(23)의 양측에 마련된 흡기 포트(21,22)로 유입된다.

그리고 상기한 어뎁터(40)가 매니폴드 쓰로틀링 밸브(MTV)가 장착된 엔진에 적용될 경우에는 엔진의 운전영역에 따라서 매니폴드 쓰로틀링 밸브(50)가 온(On) 또는 오프(Off) 제어되더라도, 디바이딩 월(23)의 양측에 마련되는 탄젠셜 흡기 포트와 내츄럴 흡기 포트 간에 흡기유동의 왜곡이 격판(43)에 의해서 방지되어진다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면 디바이딩 월에 의해서 흡기 포트가 양측으로 분할되는 엔진에 있어서 디바이딩 월의 연결통로에 인젝터의 노즐 전방으로 격판이 마련된 어뎁터가 장착되므로서, 매니폴드 쓰로틀링 밸브의 온/오프 작동과 관계없이 양측 포트 간의 흡기유동의 왜곡이 억제되어 인젝터에서 분사된 연료에 의해서 디바이딩 월에서의 월 웨팅 현상이 줄게 되는 커다란 장점이 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의해 형성된 어뎁터의 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 어뎁터의 평단면도.

도 3은 본 발명에 의한 어뎁터의 정면도.

도 4 내지 도 5는 본 발명에 의한 어뎁터의 장착상태도.

도 6 내지 도 8은 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 연소실 21,22 : 흡기 포트

23 : 디바이딩 월 24 : 연결통로

25 : 장착공간 30 : 인젝터

40 : 어뎁터 41 : 바디

42 : 관통공 43 : 격판

50 : 매니폴드 쓰로틀링 밸브

Claims (2)

1. 하나의 연소실로 2개의 흡기 포트가 연결되고, 각각의 흡기 포트 사이에는 디바이딩 월이 마련되어지되, 디바이딩 월의 상측 도중에 연료분사를 위한 인젝터가 장착되고, 상기 인젝터에서 분사된 연료가 디바이딩 월의 양측에 마련되는 각각의 포트로 유입될 수 있도록 연결통로가 형성되는 엔진의 구조에 있어서,

   상기한 연결통로(24)에는 상기 인젝터(30)에서 분사된 연료가 공기유동에 의해 왜곡되지 않고 각각의 포트로 유입될 수 있도록 하기 위한 어뎁터(40)가 형성되어지되,

   상기한 어뎁터(40)는 양측으로 각각의 흡기포트(21,22)을 향해 관통공(42)이 소정영역 관통형성된 원통형상의 바디(41)가 형성되고, 상기 바디(41)의 원주방향을 중심으로 양분하는 격판(43)이 형성된 것을 특징으로 하는 월 웨팅 방지를 위한 인젝터의 어뎁터 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 연결통로(24)에는 어뎁터(40)의 수용을 위한 어뎁터 장착공간(25)이 원통형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 월 웨팅 방지를 위한 인젝터의 어뎁터 장치.