KR20130010679A - 가스 엔진용 예연소실 구조체 - Google Patents

가스 엔진용 예연소실 구조체 Download PDF

Info

Publication number
KR20130010679A
KR20130010679A KR1020110071459A KR20110071459A KR20130010679A KR 20130010679 A KR20130010679 A KR 20130010679A KR 1020110071459 A KR1020110071459 A KR 1020110071459A KR 20110071459 A KR20110071459 A KR 20110071459A KR 20130010679 A KR20130010679 A KR 20130010679A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chamber
tip
water jacket
gas
gas engine
Prior art date
Application number
KR1020110071459A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101307080B1 (ko
Inventor
이대진
허광철
임채순
김종석
Original Assignee
현대중공업 주식회사
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 현대중공업 주식회사 filed Critical 현대중공업 주식회사
Priority to KR1020110071459A priority Critical patent/KR101307080B1/ko
Priority to JP2014520145A priority patent/JP5828037B2/ja
Priority to EP12814548.9A priority patent/EP2735717B1/en
Priority to US14/131,946 priority patent/US9371771B2/en
Priority to CN201280035767.7A priority patent/CN104040138B/zh
Priority to PCT/KR2012/005753 priority patent/WO2013012258A2/ko
Publication of KR20130010679A publication Critical patent/KR20130010679A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101307080B1 publication Critical patent/KR101307080B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/12—Engines characterised by precombustion chambers with positive ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/10—Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/16—Chamber shapes or constructions not specific to sub-groups F02B19/02 - F02B19/10
    • 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
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • 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
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0248—Injectors
    • F02M21/0275—Injectors for in-cylinder direct injection, e.g. injector combined with spark plug
    • 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
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0248—Injectors
    • F02M21/0281—Adapters, sockets or the like to mount injection valves onto engines; Fuel guiding passages between injectors and the air intake system or the combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/12—Other methods of operation
    • F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/22—Side valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Abstract

본 발명의 가스 엔진용 예연소실 구조체에 관한 것으로, 그 목적은 예연소실 팁의 분해가 용이하도록 예연소실의 유지보수나 점검이 용이하도록 한 가스 엔진용 예연소실 구조체를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명의 가스 엔진용 예연소실 구조체는 메인 바디와 워터자켓 및 예연소실 팁으로 이루어진 바디와, 상기 바디 내에 형성된 예연소실에 주입된 연료 가스를 점화시키는 스파크 플러그로 구성되어 연료 가스를 점화시킨 뒤, 주 연소실에 제공하는 가스 엔진용 예연소실 구조체에 있어서, 상기 예연소실 팁과 워터자켓의 결합부에는 분해용 툴을 예연소실 팁과 워터자켓의 사이로 삽입시킬 수 있도록 하는 툴결합용 홈이 형성된 것으로 구성된다.

Description

가스 엔진용 예연소실 구조체{Pre combustion chamber for gas engine}
본 발명은 가스 엔진용 예연소실 구조체에 관한 것으로, 특히 예연소실을 형성하는 예연소실 팁의 분해조립이 용이하고, 가스 누출의 방지를 위한 안정된 실링구조를 구비하며, 예연소실에서의 연소 성능 향상을 통해 엔진 성능을 높일 수 있는 가스 엔진용 예연소실 구조체에 관한 것이다.
일반적으로 가스 엔진이라 함은 가스를 연료로 하여 구동하는 내연기관으로, 가솔린 연료보다 연료비가 싸고 연소도 완전연소에 가까워 열효율이 높고, 배기가스의 공해도가 적은 이점을 갖고 있다.
한편 가스 엔진의 효율 및 출력을 높이기 위하여 가스 엔진의 실린더 헤드에는 연료 가스(Fuel gas)를 점화시켜 주 연소실에 제공하는 예연소실 구조체가 구비되어 있다.
도 1은 종래 가스 엔진용 예연소실 구조체의 단면도를 도시하고 있다.
상기 예연소실 구조체는 연료 가스의 예연소를 위한 예연소실(30)을 형성하는 바디(10)와, 상기 예연소실(30)에 주입된 연료가스를 점화시키도록 바디(10)에 설치되는 스파크 플러그(20)로 구성되어 있다.
한편 상기 바디(10)는 메인 바디(11)와 워터자켓(12) 및 예연소실 팁(13)으로 구성되며, 이때 상기 워터자켓(12)에는 예연소실(30)로 연료 가스가 공급되도록 하기 위한 가스공급통로(14)가 형성되어 있고, 상기 메인 바디(11)에는 가스공급통로(14)의 유로를 제어하여 연소가스의 역류를 방지하는 체크밸브(15)가 설치되어 있다.
또한 상기 워터자켓(12)은 스파크 플러그(20)를 에워싸도록 메인 바디(11)의 하단부에 결합되며, 그 내부에는 냉각수의 순환을 위한 냉각수 순환로(12a)가 형성되어 스파크 플러그(20)가 과열되는 것을 방지하게 된다.
또한 상기 예연소실 팁(13)은 워터자켓(12)의 하부에 결합되며, 예연소실 팁(13)과 워터자켓(12)의 결합에 의해 예연소실(30)이 형성된다. 한편 예연소실 팁(13)의 하단부에는 주 연소실로 소통되는 다수 개의 분사홀(13a)이 형성되어 점화된 연소가스를 주 연소실로 유동시키게 된다.
도면부호 40은 가스켓이다.
상기와 같이 구성된 예연소실 구조체는 다음과 같은 문제점을 갖고 있다.
첫째, 예연소실 팁의 분해가 용이하지 못하여 예연소실 내부의 유지보수나 점검이 용이하지 못하다.
둘째, 예연소실로 연결되는 가스주입통로가 짧아 미 연소가스가 체크밸브로 쉽게 역류하며, 이러한 역류가스로 인해 체크밸브가 고착되어 체크밸브가 쉽게 손상된다.
셋째, 실링구조가 안정적이지 못하여 가스 누설의 위험이 높다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 예연소실 팁의 분해가 용이하도록 예연소실의 유지보수나 점검이 용이하도록 한 가스 엔진용 예연소실 구조체를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 실링 구조의 개선을 통해 가스 누설의 위험성을 감소시킨 가스 엔진용 예연소실 구조체를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 예연소실로 공급되는 연료 가스의 주입량을 조절할 수 있도록 함으로써, 엔진성능을 최적화할 수 있는 가스 엔진용 예연소실 구조체를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 예연소실 안의 고온의 열을 외부로 효과적으로 방출시켜 예연소실 팁의 수명을 연장시킬 수 있는 가스 엔진용 예연소실 구조체를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 가스 엔진용 예연소실 구조체는 메인 바디와 워터자켓 및 예연소실 팁으로 이루어진 바디와, 상기 바디 내에 형성된 예연소실에 주입된 연료가스를 점화시키는 스파크 플러그로 구성되어 연료 가스를 점화시킨 뒤, 주 연소실에 제공하는 가스 엔진용 예연소실 구조체에 있어서, 상기 예연소실 팁에는 예연소실 팁과 워터자켓의 결합부에 유격을 형성하여 분해용 툴이 삽입되게 하는 툴결합용 홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
한편 상기 예연소실 팁의 상면에 예연소실을 에워싸는 홈을 형성하여 워터자켓과 예연소실 팁 사이의 기밀성을 향상시킬 수 있다.
한편 상기 워터자켓에 형성된 가스공급통로를 워터자켓의 상단부까지 연장시켜 미 연소가스의 역류를 최소화하는 것이 바람직하다.
한편 상기 메인 바디와 워터자켓의 결합부에는 스파크 플러그가 설치된 공간의 기밀 유지를 위한 제1 오링; 및 체크밸브가 설치된 공간의 기밀 유지를 위한 제2 오링이 더 설치될 수 있다.
한편 상기 워터자켓에 형성된 가스공급통로에는 연료 가스의 주입량을 조절하는 오리피스가 설치될 수 있다.
한편 상기 예연소실 팁을 에워싸는 예연소실 부시가 더 구비되며, 상기 예연소실 부시는 구리 또는 구리합금 또는 알루미늄 중 어느 하나로 구성되어 예연소실 내의 고온의 열을 외부로 방출하도록 구성된다.
이때 상기 예연소실 부시는 예연소실 팁과 억지끼움에 의해 결합되어 고온 고압의 주 연소실 연소가스가 예연소실 팁과 예연소실 부시의 사이로 유입되지 못하도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 예연소실 팁에 형성된 툴결합용 홈에 의하여 예연소실 팁과 워터자켓의 사이에 유격이 형성되며, 이처럼 형성된 유격을 통해 분해용 툴을 삽입하여 손쉽게 예연소실 팁을 분해할 수 있으므로, 유지보수나 점검 작업 시 예연소실 안쪽까지 카본을 세척할 수 있을 뿐만 아니라, 수명이 다한 예연소실 팁의 교체도 용이한 효과가 있다.
또한 워터자켓에 접촉하는 예연소실 팁의 상면에 홈이 형성되어 예연소실 팁의 상면이 미세하게 경사지거나 비대칭 구조로 형성된 경우에도 안정된 실링 구조를 유지하는 연소가스가 누설되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 연소가스가 유동하는 가스공급통로가 워터자켓의 상단부로부터 예연소실로 연장되게 형성되어 가스공급통로의 길이를 종래에 비해 길게 형성함으로써 미연소가스가 역류하는 것을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 스파크 플러그가 설치된 공간과 체크밸브가 설치된 공간에 개별적인 오링이 설치되어 연소가스의 누설을 보다 안정적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 가스주입통로에 설치된 오리피스가 예연소실로 주입되는 연료 가스의 양을 조절하여 줌으로써, 예연소실의 연소성능을 높이고, 이를 통해 엔진의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 예연소실 안의 고온의 열을 효과적으로 방출함으로써 예연소실 팁의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 종래 가스 엔진용 예연소실 구조체의 단면도,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 예연소실 구조체의 단면도,
도 3 은 본 발명에 따른 예연소실 팁과 워터자켓이 결합된 상태를 나타낸 단면도,
도 4 는 본 발명에 따른 메인 바디와 워터자켓이 결합된 상태를 나타낸 단면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 예연소실 구조체의 단면도를, 도 3은 본 발명에 따른 예연소실 팁과 워터자켓이 결합된 상태를 나타낸 단면도를, 도 4는 본 발명에 따른 메인 바디와 워터자켓이 결합된 상태를 나타낸 단면도를 도시하고 있다.
본 발명에 따른 가스 엔진용 예연소실 구조체는 바디(110)와 스파크 플러그(120)로 구성되며, 이때 상기 바디(110)가 메인 바디(111)와 워터자켓(112) 및 예연소실 팁(113)으로 구성된 점에 있어서는 종래의 예연소실 구조체와 동일하다. 다만 본 발명은 유지보수나 점검 시 작업의 편의성을 증대시키기 위하여 예연소실 팁(113)의 분해가 용이하도록 한 특징과, 또 실링 구조를 개선하여 가스의 누설을 보다 안정적으로 방지할 수 있도록 한 특징과, 예연소실(114)로 주입되는 연료 가스의 양을 조절할 수 있도록 있도록 한 특징을 갖는 점에 있어서 차이가 있다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 가스 엔진용 예연소실 구조체는 예연소실 팁(113)의 분해가 용이하도록 하기 위하여 예연소실 팁(113)에 툴결합용 홈(1131)이 형성된 것으로 구성된다.
상기 툴결합용 홈(1131)은 예연소실 팁(113)의 외면에서 예연소실(114)의 둘레를 따라 연장된 구조로 형성되어 예연소실 팁(113)과 워터자켓(112)이 결합된 경우, 예연소실 팁(113)과 워터자켓(112)의 사이에 유격을 형성하게 되며, 이처럼 형성된 유격에 분해용 툴을 삽입하여 예연소실 팁(113)을 분해할 수 있도록 함으로써 작업의 편의성을 제공할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 따른 가스 엔진용 예연소실 구조체는 예연소실 팁(113)의 상면에 예연소실(114)을 에워싸도록 예연소실 팁(113)의 둘레를 따라 연장되는 홈(1132)이 형성되어 예연소실 팁(113)과 워터자켓(112) 사이의 기밀성을 향상시키게 된다.
예컨대 예연소실 팁(113)과 워터자켓(112)의 결합 시 마주하여 밀착되는 예연소실 팁(113)의 상면과 워터자켓(112)의 저면이 서로 평행한 상태를 유지하면서 꼭 맞게 밀착됨으로써 예연소실 팁(113)과 워터자켓(112)의 사이에 안정적인 기밀구조를 확보할 수 있다. 그러나 가공오차나 조립오차로 인하여 예연소실 팁(113)의 상면이나 워터자켓(112)의 저면이 미세하게 경사지거나 비대칭 구조로 형성될 경우, 예연소실 팁(113)과 워터자켓(112)의 사이로 가스가 누설되는 현상이 발생된다.
하지만 본 발명에서와 같이 예연소실 팁(113)의 상면에 홈(1132)을 형성하게 되면, 미세한 경사나 비대칭을 홈(1132)이 보완하여 줌으로써 연소가스가 예연소실 팁(113)과 워터자켓(112)의 사이 틈새로 새는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 따른 가스 엔진용 예연소실 구조체는 연소가스의 누출을 보다 효과적으로 방지할 수 있도록 하기 위하여 제1,2 오링(131,132)이 스파크 플러그(120)가 설치된 공간(S1)과 체크밸브가 설치된 공간(S2)에 각각 설치된다.
도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 종래의 예연소실 구조체는 스파크 플러그(20)가 설치된 공간과 체크밸브가 설치된 공간이 하나의 오링(51)에 의해 기밀을 유지하도록 구성되어 체크밸브가 설치된 공간 내의 미 연소가스가 스파크 플러그가 설치된 공간으로 새어나올 수 있으나, 본 발명은 스파크 플러그(120)가 설치된 공간(S1)에 대한 기밀 유지를 위하여 제1 오링(131)이 메인 바디(111)와 워터자켓(112)의 결합부에 설치되고, 체크밸브가 설치된 공간(S2)의 기밀 유지를 위한 제2 오링(132)이 메인 바디(111)와 워터자켓(112)의 결합부에 설치된다.
상기와 같은 제1 오링(131)과 제2 오링(132)의 설치를 위하여 본 발명은 워터자켓(112)의 상단부 직경을 확장시키고, 스파크 플러그(120)가 설치된 공간(S1)과 체크밸브가 설치된 공간(S2)의 사이에 놓인 격벽(130)의 두께를 증가시킴으로써 제1,2 오링(131,132)의 설치를 위한 공간을 확보하게 된다.
또한 본 발명에 따른 가스 엔진용 예연소실 구조체는 연소가스가 유동하는 가스공급통로(1121)가 워터자켓(112)의 상단부로부터 예연소실(114)로 연장되게 형성되며, 이러한 구조의 가스공급통로(1121)는 그 길이가 종래의 가스공급통로에 비해 길게 형성되어 미 연소가스가 역류하는 것을 최소화시킬 수 있도록 구성된다.
또한 상기 가스공급통로(1121)에는 예연소실(114)로 주입되는 연료 가스의 주입량을 조절하기 위한 오리피스(1122)가 설치된다. 이처럼 가스공급통로(1121)에 설치된 오리피스(1122)에 의하면 엔진이 최대의 성능을 낼 수 있도록 예연소실(114)로 주입되는 연료 가스량을 조절할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 따른 가스 엔진용 예연소실 구조체는 예연소실(114) 내에 발생된 고온의 열을 외부로 효과적으로 배출함과 더불어 예연소실 팁(113)과 주 연소실 사이의 기밀을 유지하는 예연소실 부시(115)가 더 구비된다.
상기 예연소실 부시(115)는 예연소실 팁(113)을 에워싸도록 설치되며, 이러한 예연소실 부시(115)는 예연소실(114) 내의 열을 외부로 효과적으로 방출할 수 있도록 하기 위하여 열전도성이 우수한 구리 또는 구리합금 또는 알루미늄 중 어느 하나의 소재로 구성될 수 있으며, 이처럼 열전도성이 우수한 소재로 구성된 예연소실 부시(115)가 예연소실(114) 내의 열을 외부로 방출함으로써 예연소실 팁(113)의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.
이와 같은 예연소실 부시(115)는 예연소실 팁(113)과의 결합 시 억지끼움 공차로 결합되어 예연소실 팁(113)과 예연소실 부시(115) 사이에 견고한 실링구조가 형성되도록 구성된다. 이는 주 연소실 내의 고온 고압의 연소가스가 예연소실 팁(113)과 예연소실 부시(115)의 사이로 스며들 경우, 예연소실 부시(115)의 방열 성능을 저하시키게 되므로, 예연소실 팁(113)과 예연소실 부시(115)의 사이로 고온 고압의 연소가스가 스며들지 못하도록 상기와 같이 억지끼움으로 예연소실 부시(115)와 예연소실 팁(113)을 결합하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 가스 엔진용 예연소실 구조체는 가스공급통로(1121)를 통해 유동하는 연료 가스가 예연소실(114)의 내부로 주입되고, 예연소실(114)로 주입된 연료 가스는 스파크 플러그(120)에 의해 점화되며, 이때 발생되는 화염이 예연소실 팁(113)에 형성된 분사홀(1133)을 통해 주 연소실로 공급되어 주 연소실의 혼합가스를 연소시키게 된다.
한편 상기와 같은 기능은 종래의 예연소실 구조체와 동일하다.
다만 본 발명에 따른 가스 엔진용 예연소실 구조체는 가스공급통로(1121)가 워터자켓(112)의 상단부로부터 예연소실(114)로 연장된 구조로서 종래에 비해 길게 형성되어 예연소실(114) 내의 미 연소가스가 가스공급통로(1121)를 통해 체크밸브로 역류하는 것을 감소시킬 수 있고, 이러한 역류가스의 감소로 인해 체크밸브의 고착현상을 예방할 있고 더불어 체크밸브의 내구성을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.
또한 예연소실 팁(113)의 상면에 형성된 홈(1132)에 의해 예연소실 팁(113)과 워터자켓(112) 사이의 기밀이 안정적으로 유지되므로, 예연소실(114)로 주입된 연료가스나 미 연소가스가 예연소실 팁(113)과 워터자켓(112)의 접촉면을 통해 누설되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한 스파크 플러그(120)가 설치된 공간(S1)에 대한 기밀을 유지하는 제1 오링(131)과, 체크밸브가 설치된 공간(S2)에 대한 기밀을 유지하는 제2 오링(132)이 개별적으로 설치되어 해당 공간에 대한 기밀을 유지함으로써, 미 연소가스가 메인 바디(111)와 워터자켓(112)의 결합부를 통해 스파크 플러그(120)가 설치된 공간으로 유입되는 것을 예방할 수 있는 이점이 있다.
또한 가스공급통로(1121)를 통해 예연소실(114)로 주입되는 연료 가스량을 오리피스(1122)가 조절하여 예연소실(114)의 연소 성능을 높일 수 있고, 이를 통해 엔진의 최대 성능을 이끌어 낼 수 있는 이점이 있다.
특히 본 발명에 따른 가스 엔진용 예연소실 구조체는 예연소실 팁(113)에 형성된 툴결합용 홈(1131)에 의하여 예연소실 팁(113)과 워터자켓(112)의 사이에 유격이 형성되고, 이 유격을 통해 분해용 툴을 삽입할 수 있게 되므로, 예연소실 구조체에 대한 유지보수나 점검작업 시, 예연소실 팁(113)의 손쉽게 분해할 수 있으며, 예연소실 팁(113)의 분해를 통해 예연소실(114) 안쪽까지 카본을 세척할 수 있게 되어 예연소실(114)의 성능 저하를 방지함과 더불어 예연소실 구조체의 수명을 더욱 연장할 수 있는 이점이 있다.
한편 예연소실 팁(113)의 수명을 연장시키기 위해서는 분사홀(1133)이 형성된 부분의 두께를 줄여 열전달이 보다 잘되도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
(110) : 바디 (111) : 메인 바디
(112) : 워터자켓 (1121) : 가스공급통로
(1122) : 오리피스 (113) : 예연소실 팁
(1131) : 툴결합용 홈 (1132) : 홈
(114) : 예연소실 (115) : 예연소실 부시
(120) : 스파크 플러그 (131) : 제1 오링
(132) : 제2 오링

Claims (7)

  1. 메인 바디(111)와 워터자켓(112) 및 예연소실 팁(113)으로 이루어진 바디(110)와, 상기 바디(110) 내에 형성된 예연소실(114)에 주입된 연료 가스를 점화시키는 스파크 플러그(120)로 구성되어 연료 가스를 점화시킨 뒤, 주 연소실에 제공하는 가스 엔진용 예연소실 구조체에 있어서,
    상기 예연소실 팁(113)에는 예연소실 팁(113)과 워터자켓(112)의 결합부에 유격을 형성하여 분해용 툴이 삽입되게 하는 툴결합용 홈(1131)이 형성된 것을 특징으로 하는 가스 엔진용 예연소실 구조체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 예연소실 팁(113)의 상면에는 예연소실(114)을 에워싸는 홈(1132)이 형성되어 워터자켓(112)과 예연소실 팁(113) 사이의 기밀성을 향상시킨 것을 특징으로 하는 가스 엔진용 예연소실 구조체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 워터자켓(112)에 형성된 가스공급통로(1121)는 워터자켓(112)의 상단부까지 연장되게 형성된 것을 특징으로 하는 가스 엔진용 예연소실 구조체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 바디(111)와 워터자켓(112)의 결합부에 설치되어 스파크 플러그(120)가 설치된 공간(S1)의 기밀을 유지하는 제1 오링(131); 및
    상기 메인 바디(111)와 워터자켓(112)의 결합부에 설치되어 체크밸브가 설치된 공간(S2)의 기밀을 유지하는 제2 오링(132)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 엔진용 예연소실 구조체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 워터자켓(112)에 형성된 가스공급통로(1121)에는 연료 가스의 주입량을 조절하는 오리피스(1122)가 설치된 것을 특징으로 하는 가스 엔진용 예연소실 구조체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 예연소실 팁(113)을 에워싸는 예연소실 부시(115)가 더 구비되며,
    상기 예연소실 부시(115)는 구리 또는 구리합금 또는 알루미늄 중 어느 하나로 구성되어 예연소실 내의 고온의 열을 외부로 방출하는 것을 특징으로 하는 가스 엔진용 예연소실 구조체.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 예연소실 부시(115)는 예연소실 팁과 억지끼움되어 결합된 것을 특징으로 하는 가스 엔진용 예연소실 구조체.
KR1020110071459A 2011-07-19 2011-07-19 가스 엔진용 예연소실 구조체 KR101307080B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110071459A KR101307080B1 (ko) 2011-07-19 2011-07-19 가스 엔진용 예연소실 구조체
JP2014520145A JP5828037B2 (ja) 2011-07-19 2012-07-19 ガスエンジン用の予燃焼室構造体
EP12814548.9A EP2735717B1 (en) 2011-07-19 2012-07-19 Precombustion chamber structure for gas engine
US14/131,946 US9371771B2 (en) 2011-07-19 2012-07-19 Precombustion chamber for gas engine
CN201280035767.7A CN104040138B (zh) 2011-07-19 2012-07-19 用于气体发动机的预燃室结构体
PCT/KR2012/005753 WO2013012258A2 (ko) 2011-07-19 2012-07-19 가스 엔진용 예연소실 구조체

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110071459A KR101307080B1 (ko) 2011-07-19 2011-07-19 가스 엔진용 예연소실 구조체

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130010679A true KR20130010679A (ko) 2013-01-29
KR101307080B1 KR101307080B1 (ko) 2013-09-11

Family

ID=47558616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110071459A KR101307080B1 (ko) 2011-07-19 2011-07-19 가스 엔진용 예연소실 구조체

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9371771B2 (ko)
EP (1) EP2735717B1 (ko)
JP (1) JP5828037B2 (ko)
KR (1) KR101307080B1 (ko)
CN (1) CN104040138B (ko)
WO (1) WO2013012258A2 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160105315A (ko) * 2015-02-27 2016-09-06 게 옌바허 게엠베하 운트 콤파니 오게 실린더 헤드
WO2017074041A1 (ko) * 2015-10-29 2017-05-04 정인태 내연기관용 점화플러그

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103452704A (zh) * 2013-08-09 2013-12-18 蔡肃民 微型涡轮喷气发动机空中风车点火装置
EP2977582B1 (en) 2014-07-22 2018-03-28 Caterpillar Energy Solutions GmbH Ignition device with pre-combustion chamber
US20190301351A1 (en) 2015-08-24 2019-10-03 Akela Industries Inc. Pre-combustion chamber apparatus and method for pre-combustion
EP3012431B1 (en) * 2014-10-21 2017-11-22 Caterpillar Energy Solutions GmbH Pre-combustion chamber assembly for internal combustion engines
JP6319125B2 (ja) * 2015-02-04 2018-05-09 株式会社豊田自動織機 副室式ガスエンジン
WO2017003460A1 (en) 2015-06-30 2017-01-05 Cummins Inc. Nozzle combustion shield
US10662865B2 (en) * 2016-08-31 2020-05-26 Caterpillar Inc. Method of remanufacturing a prechamber assembly
US10273869B2 (en) * 2016-10-14 2019-04-30 Caterpillar Inc. Prechamber ignition device for internal combustion engine, and method
US10184387B2 (en) * 2017-01-27 2019-01-22 Caterpillar Inc. Remanufactured prechamber device and method
EP3434887B1 (en) * 2017-07-25 2019-08-14 C.R.F. Società Consortile per Azioni Internal combustion engine with gas feeding system
JP2020084869A (ja) * 2018-11-22 2020-06-04 トヨタ自動車株式会社 副室付内燃機関
AT16719U1 (de) * 2018-12-21 2020-07-15 Innio Jenbacher Gmbh & Co Og Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine
CA3123305C (en) * 2018-12-21 2023-09-26 Innio Jenbacher Gmbh & Co Og Cylinder head for an internal combustion engine
US11891946B2 (en) * 2019-01-22 2024-02-06 Avl List Gmbh Cylinder head of an internal combustion engine
AT522050B1 (de) * 2019-01-22 2020-09-15 Avl List Gmbh Flüssigkeitsgekühlte brennkraftmaschine
US11187141B2 (en) * 2019-05-13 2021-11-30 Vianney Rabhi Ignition insert with an active pre-chamber
GB2595730B (en) * 2020-06-05 2022-11-23 Caterpillar Energy Solutions Gmbh Pre-combustion chamber assembly
EP4204670A1 (en) * 2020-08-28 2023-07-05 Innio Jenbacher GmbH & Co OG Pre-chamber for an internal combustion engine and combustion engine
CN115111047B (zh) * 2022-01-28 2023-10-27 长城汽车股份有限公司 预燃室和预燃室的拆装方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2156327A (en) * 1935-04-01 1939-05-02 Daimler Benz Ag Internal combustion engine
US4672933A (en) * 1984-10-30 1987-06-16 501 NGK Spark Plug Co. Ltd. Precombustion chamber with insulating means
US4903656A (en) * 1988-12-29 1990-02-27 Yanmar Deisel Engine Co., Ltd. Gas engine
US5555867A (en) * 1994-09-30 1996-09-17 Cooper Cameron Corporation Swirl flow precombustion chamber
US5662082A (en) * 1995-12-05 1997-09-02 Compressor Engineering Corporation Pre-combustion chamber for internal combustion engine and method of manufacture thereof
JPH1089192A (ja) * 1996-09-10 1998-04-07 Toyota Central Res & Dev Lab Inc デポジット低減式燃料噴射弁
JP2001132603A (ja) * 1999-10-21 2001-05-18 Caterpillar Inc 冷却式予燃焼室アセンブリ
JP2002030936A (ja) * 2000-07-14 2002-01-31 Kubota Corp ディーゼルエンジンの渦流式燃焼室
US6575192B1 (en) * 2000-11-03 2003-06-10 Caterpillar Inc Check valve for a prechamber assembly
JP3872704B2 (ja) * 2002-03-04 2007-01-24 三菱重工業株式会社 燃料噴射弁冷却構造
DE10217996A1 (de) * 2002-04-23 2003-11-13 Man B & W Diesel Ag Selbstzündende gemischverdichtende Brennkraftmaschine und Verfahren zu ihrem Betrieb
NO322345B1 (no) * 2004-09-27 2006-09-18 Rolls Royce Marine As Anordning ved en forkammerenhet til en gassmotor
FI121759B (fi) * 2007-11-09 2011-03-31 Waertsilae Finland Oy Polttomoottorin esikammiojärjestely
KR101359149B1 (ko) * 2009-11-13 2014-02-05 현대중공업 주식회사 가스엔진용 프리챔버

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160105315A (ko) * 2015-02-27 2016-09-06 게 옌바허 게엠베하 운트 콤파니 오게 실린더 헤드
KR101879488B1 (ko) * 2015-02-27 2018-07-17 게 옌바허 게엠베하 운트 콤파니 오게 실린더 헤드
US10100714B2 (en) 2015-02-27 2018-10-16 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Cylinder head
WO2017074041A1 (ko) * 2015-10-29 2017-05-04 정인태 내연기관용 점화플러그

Also Published As

Publication number Publication date
EP2735717B1 (en) 2017-03-22
WO2013012258A3 (ko) 2013-06-13
EP2735717A4 (en) 2016-02-10
US9371771B2 (en) 2016-06-21
KR101307080B1 (ko) 2013-09-11
WO2013012258A2 (ko) 2013-01-24
JP5828037B2 (ja) 2015-12-02
US20140165958A1 (en) 2014-06-19
EP2735717A2 (en) 2014-05-28
JP2014521005A (ja) 2014-08-25
CN104040138A (zh) 2014-09-10
CN104040138B (zh) 2016-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101307080B1 (ko) 가스 엔진용 예연소실 구조체
US8757127B2 (en) Gas engine with spark plug and bore-cooling holes
CN110725765B (zh) 一种水冷式发动机射流点火器
US11434811B2 (en) Combustion pre-chamber device for an internal combustion engine
KR101359149B1 (ko) 가스엔진용 프리챔버
JP2020084875A (ja) 副室付内燃機関
CN211144677U (zh) 一种水冷式发动机射流点火器
JP7436159B2 (ja) プレチャンバ
JP2009236017A (ja) 副室式ガスエンジン
CN106870117B (zh) 水冷式预燃装置
JP2003254195A (ja) 燃料噴射弁取付構造及び冷却構造
FI124604B (en) CYLINDER HEAD
CN101364710B (zh) 多点点火装置
JP2005273492A (ja) 副室式内燃機関
JP6909717B2 (ja) 内燃機関用の点火装置
JP2009243450A (ja) エンジンの散熱構造
JP2002349265A (ja) 副室付ガスエンジンのシリンダヘッド構造
CN114934838A (zh) 一种预燃室结构、燃烧发动机及汽车
CA3213693A1 (en) Pre-chamber assembly
KR101230530B1 (ko) 인젝터 결합형 다점 스파크플러그를 갖는 직접분사식 내연기관
KR200159253Y1 (ko) 튜브 히터의 연소실 과열방지 장치
JP2018112161A (ja) 副室式ガスエンジン
KR20000001141U (ko) 가스보일러용 연소기구조
JP2004257268A (ja) 副室式内燃機関

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160826

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170829

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180829

Year of fee payment: 7