KR20070058130A - 연료 분사장치 - Google Patents

연료 분사장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20070058130A
KR20070058130A KR1020050116446A KR20050116446A KR20070058130A KR 20070058130 A KR20070058130 A KR 20070058130A KR 1020050116446 A KR1020050116446 A KR 1020050116446A KR 20050116446 A KR20050116446 A KR 20050116446A KR 20070058130 A KR20070058130 A KR 20070058130A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
injector
fuel
combustion chamber
speed region
inject
Prior art date
Application number
KR1020050116446A
Other languages
English (en)
Inventor
이봉상
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020050116446A priority Critical patent/KR20070058130A/ko
Publication of KR20070058130A publication Critical patent/KR20070058130A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/14—Arrangements of injectors with respect to engines; Mounting of injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10209—Fluid connections to the air intake system; their arrangement of pipes, valves or the like
    • F02M35/10216—Fuel injectors; Fuel pipes or rails; Fuel pumps or pressure regulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means

Abstract

본 발명은 상기 연소실과 연결되는 실린더 헤드 포트에 장착되어 고속 영역에서 연료를 분사하는 제1인젝터와, 상기 실린더 헤드 포트에 연결되는 흡기 매니폴더에 상기 제1인젝터와 일정 간격을 두고 장착되어 저속 및 중속 영역에서 연료를 분사하는 제2인젝터로 구성되어, 저속 영역에서 무하촉진 및 월 웨팅(WALL WETTING) 현상을 줄일 수 있어 연비를 향상시킬 수 있는 연료 분사장치를 제공한다.
차량, 엔진, 연료분사장치, 인젝터, 흡기 매니폴더

Description

연료 분사장치 { INJECTION SYSTEM }
도 1은 종래 기술에 따른 연료 분사장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 연료 분사장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 연료 분사장치의 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 연료 분사장치의 작동 상태도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 흡기 매니폴더 12 : 실린더 헤드 포트
14 : 연소실 16 : 제1인젝터
18 : 제1인젝터 20 : 전자제어유닛
22 : 차속센서 24 : 엔진 RPM 센서
본 발명은 엔진의 연소실로 연료를 분사하는 연료 분사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저속 영역에서 연료의 무하를 향상시킬 수 있는 연료 분사장치에 관한 것이다.
일반적으로 연비 개선을 위한 엔진의 개발은 초기 기화엔진을 시작으로 연료를 엔진의 연소실로 분사하는 연료 분사장치로 개발되었고, 다중 연료분사, 가솔린 연료분사 직접분사방식 등 여러 가지 기술이 개발되었다.
가솔린 엔진에 있어서 연비는 여러 가지 요인이 있으나 착화기관이 아닌 점화기관의 특성상 연료와 공기의 혼합 상태에 의해 지배적인 영향을 받는다. 즉, 인젝터에서 분사되는 연료가 얼마나 잘 무하되고, 얼마나 고르게 혼합되었는 가는 중요한 인자로 작용한다.
가솔린 엔진에서 연료가 무하되는 정도는 분사압, 노즐의 크기, 분사각도, 연소실까지의 거리, 퍼짐정도에 의해 영향을 받는다. 그리고, 혼합 정도는 연료와 공기의 접촉시간(혼합시간), 유동 성격 등에 의해 영향을 받는다.
도 1은 종래 기술에 따른 연료 분사장치의 단면도이다.
종래 기술에 따른 연료 분사장치는 엔진의 연소실(104)에 연결되어 연소실 (104) 내부로 연료와 공기가 혼합된 혼합기가 공급되는 흡기 매니폴더(102)와, 상기 흡기 매니폴더(102)에 경사지게 장착되어 공기가 유입되는 흡기 매니폴더(102)로 연료를 분사하여 혼합기를 만드는 인젝터(106)로 구성된다.
여기에서, 상기 인젝터(106)의 연료분사는 전기모터 또는 기계모터에 의해 압송된 연료를 인젝터(106)의 개폐 작용에 의해 흡기 매니폴더(102)로 분사한다. 그리고, 상기 흡기 매니폴더(102)를 통해 연소실(104)로의 흡기 유동은 피스톤의 하강에 의해 발생되는 부압에 의해 이루어진다.
따라서, 저속에서는 피스톤의 속도가 느려지기 때문에 연소실(106)로의 흡기유동이 약하게 되어 혼합기를 형성하는 데 불리하고, 상대적으로 고속영역에서는 흡기 유동이 빠르기 때문에 혼합기 형성에 유리하게 된다.
그러나, 종래 기술에 의한 연료 분사장치는 엔진의 운전 영역에 상관없이 연료압과 인젝터의 연료 분사위치가 동일하게 유지되고 인젝터에서 연료를 분사하는 시간만으로 공연비를 제어하기 때문에 저속 영역에서 혼합기 형성이 불리해지고 연비를 저하시키는 문제점이 발생된다.
즉, 고속영역에서는 흡기유동이 빠르기 때문에 인젝터에서 분사되는 많은 양의 연료와 단시간이 혼합되어 무하촉진 및 월 웨팅(WALL WETTING) 현상을 줄일 수 있지만, 저속영역에서는 흡기유동이 약하기 때문에 월 웨팅(WALL WETTING) 현상이 증가되고 연료와 공기의 접촉이 약하여 무하가 감소되어 혼합기 형성이 불리해지고 유동악화 및 연비를 저하시키는 문제점이 발생된다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 두 개의 인젝터를 구비하여 저속 영역에서 무하촉진 및 월 웨팅(WALL WETTING) 현상을 줄일 수 있어 연비를 향상시킬 수 있는 연료 분사장치를 제공하는 데 있다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 연료 분사장치는 상기 연소실과 연결되는 실린더 헤드 포트에 장착되어 고속 영역에서 연료를 분사하는 제1인젝터와, 상기 실린더 헤드 포트에 연결되는 흡기 매니폴더에 상기 제1인젝터와 일정 간격을 두고 장착되어 저속 및 중속 영역에서 연료를 분사하는 제2인젝터로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 연료 분사장치는 엔진 RPM센서 및 차속 센서로부터 인가되는 신호에 따라 차량의 운전영역을 판단하여 저속 및 중속 영역일 경우에는 제2인젝터를 작동시키고 고속영역일 경우에는 제1인젝터를 작동시키는 전자제어유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 연료 분사장치의 단면도이다.
본 발명에 따른 연료 분사장치는 엔진의 연소실(14)에 연결되는 실린더 헤드 포트(12)와, 상기 실린더 헤드 포트(12)에 연결되고 흡기가 유입되는 흡기 매니폴더(10)와, 상기 실린더 헤드 포트(12)에 장착되어 고속 영역에서 연료를 분사하는 제1인젝터(16)와, 상기 흡기 매니폴드(10)에 장착되어 저속 영역에서 연료를 분사하는 제2인젝터(18)와, 고속 영역에서는 제1인젝터(16)를 작동시키고 저속 및 중속영역에서는 제2인젝터(18)를 작동시키는 전자제어유닛(ECU)(20)으로 구성된다.
상기 제1인젝터(16)는 연소실(14)과 가까운 위치에 장착되어 고속영역에서 연료를 분사한다. 이때 고속영역에서는 피스톤의 속도가 빨라지고 그에 따라 흡기유동이 빠르기 때문에 제1인젝터(16)에서 분사되는 많은 양의 연료가 단시간에 공 기와 혼합된다. 상기 제1인젝터는 연소실로부터의 거리가 90~100mm 정도 되는 것이 바람직하다.
상기 제2인젝터(18)는 연소실(14)과 일정 정도 거리를 두고 배치되어 저속영역에서 연료를 분사한다. 즉, 저속 영역에서는 피스톤의 속도가 느리고 그에 따라 흡기유동이 느려지므로 공기와 연료가 접촉할 수 있는 시간을 길게하고 공기와 연료의 접촉면적을 넓게 하여 연료의 무하를 향상시킨다. 상기 제2인젝터(18)는 연소실(14)과의 거리가 100~200mm 정도 거리를 두고 배치되는 것이 바람직하다.
상기 전자제어유닛(20)은 도 3에 도시된 바와 같이, 엔진 RPM센서(22) 및 차속 센서(24)로부터 인가되는 신호에 따라 차량의 운전영역을 판단하여 저속 및 중속 영역일 경우에는 제2인젝터(18)를 작동시켜 제2인젝터(18)에서 연료가 분사되도록 하고, 고속영역일 경우에는 제1인젝터(16)를 작동시켜 제1인젝터(18)에서 연료가 분사되도록 한다.
도 4는 본 발명에 따른 연료 분사장치의 작동 상태도이다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 연료 분사장치의 작용을 다음에서 설명한다.
먼저, 고속 영역일 경우 전자제어유닛(20)은 차속 센서(22) 및 엔진 RPM 센서(24)로부터 인가되는 신호에 따라 차량이 현재 고속 영역으로 운전되고 있다고 판단되면, 제1인젝터(16)를 작동시킨다.
그러면, 제1인젝터(16)에서 분사되는 연료와 흡기 매니폴더(10)로 유입되는 공기가 순간적으로 혼합되어 신속하게 연소실(14)로 공급된다. 즉, 고속영역에서는 무하 정도 보다는 연료의 양에 성능이 영향을 받기 때문에 제1인젝터(16)가 연소실(14)과 가깝게 위치되어 연료를 보다 빨리 연소실(14)로 분사해준다.
그리고, 저속 및 중속 영역일 경우 전자제어유닛(20)은 차속 센서(22) 및 엔진 RPM 센서(24)로부터 인가되는 신호에 따라 차량이 현재 저속 및 중속 영역으로 운전되고 있다고 판단되면, 제2인젝터(18)를 작동시킨다.
그러면, 제2인젝터(18)에서 분사되는 연료와 흡기 매니폴더(10)로 유입되는 연료가 혼합되어 연소실(14)로 공급된다. 여기에서 상기 제2인젝터(18)는 연료실(14)로부터 충분한 거리를 두고 배치되기 때문에 공기와 연료의 접촉시간이 길어지고 접촉면적이 넓어지므로 무하를 향상시킬 수 있다.
따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 연료 분사장치는
연소실에서 가깝게 위치되는 부위에 제1인젝터를 설치하고, 연소실에서 일정 정도 떨어진 부위에 제2인젝터를 설치하여 고속 영역에서는 제1인젝터에서 연료를 분사시켜 연소실로 연료가 신속하게 분사되도록 하고, 저속 및 중속 영역에서는 제2인젝터에서 연료가 분사되도록 하여 연료와 공기의 접촉 시간을 길게하고 접촉면적을 넓게 하여 무하를 향상시킴으로써, 연비를 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

  1. 상기 연소실과 연결되는 실린더 헤드 포트에 장착되어 고속 영역에서 연료를 분사하는 제1인젝터와;
    상기 실린더 헤드 포트에 연결되는 흡기 매니폴더에 상기 제1인젝터와 일정 간격을 두고 장착되어 저속 및 중속 영역에서 연료를 분사하는 제2인젝터로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 분사장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1인젝터와 연소실과의 거리는 90~100mm인 것을 특징으로 하는 연료 분사장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2인젝터와 연소실과의 거리는 100~200mm인 것을 특징으로 하는 연료 분사장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 연료 분사장치는 엔진 RPM센서 및 차속 센서로부터 인가되는 신호에 따라 차량의 운전영역을 판단하여 저속 및 중속 영역일 경우에는 제2인젝터를 작동시키고 고속영역일 경우에는 제1인젝터를 작동시키는 전자제어유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 분사장치.
KR1020050116446A 2005-12-01 2005-12-01 연료 분사장치 KR20070058130A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050116446A KR20070058130A (ko) 2005-12-01 2005-12-01 연료 분사장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050116446A KR20070058130A (ko) 2005-12-01 2005-12-01 연료 분사장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070058130A true KR20070058130A (ko) 2007-06-07

Family

ID=38355113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050116446A KR20070058130A (ko) 2005-12-01 2005-12-01 연료 분사장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20070058130A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101393896B1 (ko) * 2012-11-05 2014-05-12 현대자동차주식회사 엔진의 듀얼 인젝터 제어방법 및 장치
KR101406620B1 (ko) * 2012-12-27 2014-06-11 현대자동차주식회사 듀얼 인젝터 엔진
KR101406523B1 (ko) * 2012-12-18 2014-06-12 현대자동차주식회사 포트분사 엔진

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101393896B1 (ko) * 2012-11-05 2014-05-12 현대자동차주식회사 엔진의 듀얼 인젝터 제어방법 및 장치
KR101406523B1 (ko) * 2012-12-18 2014-06-12 현대자동차주식회사 포트분사 엔진
KR101406620B1 (ko) * 2012-12-27 2014-06-11 현대자동차주식회사 듀얼 인젝터 엔진

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2044307B1 (en) Control apparatus and control method for direct injection spark ignition internal combustion engine
KR100576245B1 (ko) 통내분사식엔진
US7992539B2 (en) Fuel injection control device of an internal combustion engine
JP2001271688A (ja) 筒内噴射エンジンの始動方法
KR20010099743A (ko) 내연기관 내의 연소과정을 제어하는 방법, 그리고 엔진밸브를 조절하기 위한 수단을 구비한 엔진
US20110139122A1 (en) Liquefied petroleum gas engine assembly with flow control
KR20070058130A (ko) 연료 분사장치
JP2007262996A (ja) 内燃機関用燃料噴射装置
KR100692132B1 (ko) 컷오프 솔레노이드 인젝터 구조
JP2005113745A (ja) 内燃機関の燃料供給装置
JP2012102627A (ja) 火花点火内燃機関
JP2008169695A (ja) 内燃機関
KR100405786B1 (ko) 가변 텀블형 연료-공기 분사 장치
JPS63113120A (ja) ロ−タリピストンエンジンの燃料供給装置
KR870010297A (ko) 엔진제어시스템
KR200178346Y1 (ko) 엘피지 연료 공급장치
KR100244395B1 (ko) 스월 포트를 가지는 자동차의 연료 분사 장치의 제어방법
KR100588558B1 (ko) 디젤 엔진의 매연 저감 제어장치 및 방법
KR20160072899A (ko) 듀얼 직분사 엔진의 인젝터 제어 방법 및 장치
JP2014020264A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2007032426A (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
KR20220084818A (ko) 엔진의 pda 시스템 및 이의 제어방법
KR100313371B1 (ko) 자동차 희박 연소 구간에서의 런 피크 제어방법
KR100272776B1 (ko) 와류 컨트롤 밸브의 듀티 제어방법
Niculae et al. About the constructive and functional particularities of spark ignition engines with gasoline direct injection

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination