KR20150122958A - 직분사식 디젤 엔진 - Google Patents

직분사식 디젤 엔진 Download PDF

Info

Publication number
KR20150122958A
KR20150122958A KR1020140049160A KR20140049160A KR20150122958A KR 20150122958 A KR20150122958 A KR 20150122958A KR 1020140049160 A KR1020140049160 A KR 1020140049160A KR 20140049160 A KR20140049160 A KR 20140049160A KR 20150122958 A KR20150122958 A KR 20150122958A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
injector
combustion chamber
diesel engine
fuel
range
Prior art date
Application number
KR1020140049160A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102240187B1 (ko
Inventor
이종윤
Original Assignee
두산인프라코어 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 두산인프라코어 주식회사 filed Critical 두산인프라코어 주식회사
Priority to KR1020140049160A priority Critical patent/KR102240187B1/ko
Publication of KR20150122958A publication Critical patent/KR20150122958A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102240187B1 publication Critical patent/KR102240187B1/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
    • F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
    • F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
    • 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
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/26—Pistons  having combustion chamber in piston head
    • 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

Abstract

예시적인 실시예들에 따른 실린더 헤드는 직분사식 디젤 엔진은 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 수용되며 연소실을 갖는 피스톤, 실린더를 덮고 연소실과 접하는 저면을 갖는 실린더 헤드, 및 실린더 헤드를 관통하도록 설치되고 연료를 연소실 내로 분사하기 위한 인젝터를 포함할 수 있다. 실린더 헤드의 저면에는 인젝터 홈이 구비되고 인젝터 홈의 저면으로부터 인젝터의 일부가 돌출될 수 있다. 인젝터 홈은 분사되는 연료가 미립화가 될 수 있는 공간을 제공하여, 연료가 연소실의 내측면에 닿기 전에 압축착화가 일어날 수 있도록 하여 연소실의 내측면에 닿아 발생하는 월웨팅 현상을 줄일 수 있다.

Description

직분사식 디젤 엔진 {DIRECT INJECTION DIESEL ENGINE}
본 발명은 디젤 엔진에 관한 것이다. 더욱 자세하게는, 직분사식 디젤 엔진에 관한 것이다.
디젤 엔진에 있어서, 연료는 실린더 헤드를 관통하여 설치된 인젝터를 통하여 연소실 내로 분사된다. 상기 연료가 상기 연소실 내에서 분사되어 모두 연소되지 않는 경우에 있어서, 상기 연료는 상기 연소실의 내측면까지 닿을 수 있다.
상기 연료가 상기 연소실의 내측면에 빈번히 닿으면 월웨팅(wall wetting) 현상이 발생할 수 있다. 상기 월웨팅 현상은 피스톤에 수트(soot)와 같은 그을음을 발생시키고, 상기 피스톤이 ??칭(quenching)됨에 따라 CO와 같은 미연소 가스를 유발시킬 수 있다.
따라서, 상기 월웨팅 현상을 줄여 미연소 가스 발생을 감소시키는 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
본 발명의 일 목적은 미연소 가스의 발생을 줄이는 직분사식 디젤 엔진을 제공하는데 있다.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 직분사식 디젤 엔진은 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 수용되며 연소실을 갖는 피스톤, 상기 실린더를 덮고 상기 연소실과 접하는 저면을 갖는 실린더 헤드, 및 상기 실린더 헤드를 관통하도록 설치되고 연료를 상기 연소실 내로 분사하기 위한 인젝터를 포함할 수 있다. 상기 실린더 헤드의 상기 저면에는 인젝터 홈이 구비되고 상기 인젝터 홈의 저면으로부터 상기 인젝터의 일부가 돌출될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 인젝터 홈의 깊이에 대한 최대폭의 비(W1/D1)는 5 내지 20의 범위 이내일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 연소실의 깊이에 대한 최대폭의 비(W2/D2)는 2.2 내지 2.5의 범위 이내일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 인젝터 홈은 곡면형상 또는 소정의 곡률반경을 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 인젝터는 연료를 분사하는 노즐홀을 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 인젝터의 중심축으로부터 상기 노즐홀에서 분사되는 상기 연료의 주축까지의 연료 분사각도는 68도 내지 77도의 범위 이내일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 노즐홀의 직경은 0.08mm 내지 0.2mm의 범위 이내일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 실린더 헤드는 흡기 포트를 포함하고, 상기 흡기 포트 내 부스트 압력은 3.0bar 내지 3.6bar의 범위 이내일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 실린더의 압축비는 17.5 내지 18.5의 범위 이내일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 인젝터는 연료를 분사하는 노즐홀을 가질 수 있다.
그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제들에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
예시적인 실시예들에 따른 직분사식 디젤 엔진은 인젝터 홈을 포함할 수 있다. 상기 인젝터 홈은 분사되는 연료가 미립화가 될 수 있는 공간을 제공하여, 상기 연료가 연소실의 내측면에 닿기 전에 압축착화가 일어나도록 한다.
또한, 상기 연소실의 깊이에 대한 최대폭의 비, 연료 분사각도, 부스트 압력 및 압축비를 조절하여 상기 연료가 상기 연소실의 상기 내측면에 닿아 발생하는 월웨팅 현상을 줄일 수 있다.
상기 월웨팅 현상을 감소시켜 피스톤이 급냉각되어 발생하는 미연소 가스를 줄일 수 있다. 또한, 상기 피스톤에 그을음이 생기는 것을 감소시킬 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 직분사식 디젤 엔진을 나타내는 단면도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 A 영역의 확대도들이다.
도 4는 도 1의 실린더 헤드를 나타내는 평면도이다.
도 5는 예시적인 실시예들에 따른 직분사식 디젤 엔진을 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 5의 B 영역의 확대도이다.
도 7은 도 5의 실린더 헤드를 나타내는 평면도이다.
도 8는 예시적인 실시예들에 따른 직분사식 디젤 엔진을 나타내는 단면도이다.
도 9은 도 8의 C 영역의 확대도이다.
도 10은 비교예에 따른 직분사식 디젤 엔진의 연소실 내 공기 흐름을 설명하기 위한 단면도이다.
도 11은 예시적인 실시예들에 따른 직분사식 디젤 엔진의 연소실 내 공기 흐름을 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 직분사식 디젤 엔진을 나타내는 단면도이다. 도 2 및 도 3은 도 1의 A 영역의 확대도들이다. 도 4는 도 1의 실린더 헤드를 나타내는 평면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 직분사식 디젤 엔진은 실린더(12) 내에 슬라이딩 가능하게 수용되며 연소실(100)을 갖는 피스톤(10), 및 실린더(12)를 덮는 실린더 헤드(20)를 포함할 수 있다.
피스톤(10)은 실린더(12) 내에 왕복운동을 함으로 실린더(12) 내로 유입된 공기를 압축할 수 있다. 또한, 상기 공기와 유입되는 연료가 연소하면서 발생하는 배기가스의 폭발력을 커넥팅 로드를 통하여 크랭크샤프트(도시되지 않음)으로 전달할 수 있다. 피스톤(10)은 내열성 및 내식성을 가지는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 피스톤(10)은 알루미늄 또는 주철을 포함할 수 있다.
실린더 헤드(20)는 실린더(12)를 덮고 연소실(100)과 접하는 저면(202)을 가질 수 있다. 실린더 헤드(20)는 상기 공기가 유입되는 흡기 포트(230) 및 상기 배기가스를 배출하는 배기 포트(240)를 더 포함할 수 있다. 또한, 실린더 헤드(20)는 흡기 포트(230)에 연결된 흡기구를 개방 또는 폐쇄하는 흡기 밸브(232), 및 배기 포트(240)에 연결된 배기구를 개방 또는 폐쇄하는 배기 밸브(242)를 더 포함할 수 있다.
인젝터(30)는 실린더 헤드(20)를 관통하도록 설치되고 상기 연료를 연소실(100) 내로 분사할 수 있다. 예를 들어, 인젝터(30)는 상기 연료를 분사하는 노즐홀(300)를 가질 수 있다. 또한, 인젝터의 연료 분사 압력은 약 2200bar 내지 약 3000bar 이내의 초고압의 범위를 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 실린더 헤드(20)의 저면(202)에는 인젝터 홈(200)이 구비되고, 인젝터 홈(200)의 저면(204)으로부터 인젝터(30)의 일부가 돌출될 수 있다.
또한, 인젝터 홈(200)은 돔(dome) 형태일 수 있다. 인젝터(30)가 약 2200bar 내지 약 3000bar 이내의 범위의 분사압력으로 연료를 분사할 때, 다량의 주변 공기가 인젝터(30)의 노즐홀(300) 주위로 유입될 수 있다. 상기 주변 공기는 상기 연료의 액주(Liquid Column)에서 분리된 액적들(Liquid Droplets)과 섞이고 상기 연료의 상기 액적들은 미립화 될 수 있다. 특히, 인젝터 홈(200)을 구비함으로 인하여, 상기 주변 공기가 노즐홀(300) 부근으로 잘 유입될 수 있다. 따라서, 상기 연료의 미립화가 촉진될 수 있다.
특히, 실린더 헤드(20)의 저면(202)에 구비된 흡기 밸브(232) 및 배기 밸브(242)의 밸브 시트를 고려하여 인젝터 홈(200)을 구비함으로, 인젝터(30)의 노즐홀(300) 주변의 공기 부피를 최대한 증가시킬 수 있다.
실린더(12)의 보어 직경(D)에 대한 인젝터(30)에 설치된 노즐홀(300)로부터 연소실(100)의 내측면까지 최소거리(NW)의 비율(NW/D)이 0.66 내지 0.76일 수 있다. 상기 비율이 0.66 미만일 경우는 연소실(100)의 상기 내측면에 월웨팅이 발생할 가능성이 커지고, 상기 비율이 0.76을 초과하는 경우는 연소실(100)은 내구성이 저하되어 열충격 특성이 취약해지는 문제가 발생할 수 있다.
인젝터 홈(200)의 깊이(D1)에 대한 최대폭(W1)의 비(W1/D1)는 약 5 내지 약 20의 범위 이내일 수 있다. 최대폭(W1)은 인젝터(30)의 중심축(IL)으로부터 인젝터 홈(200)의 최대폭을 의미한다.
또한, 연소실(100)의 깊이(D2)에 대한 최대폭(W2)의 비(W2/D2)는 약 2.2 내지 약 2.5의 범위 이내일 수 있다. 최대폭(W2)는 인젝터(30)의 중심축(IL)으로부터 연소실(100)의 최대폭을 의미한다. 인젝터 홈(200)은 소정의 곡률반경을 가질 수 있다.
또한, 노즐홀(300)의 직경은 약 0.08mm 내지 약 0.2mm의 범위 이내에 있을 수 있다. 상기 노즐홀의 직경이 0.08mm 미만일 경우는 제조상으로 어려움이 있고, 상기 노즐홀의 직경이 0.2mm를 초과할 경우에는 상기 연소실의 내측면에 월웨팅(Wall Wetting)이 발생되는 문제가 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 인젝터(30)의 중심축(IL)으로부터 노즐홀(300)에서 분사되는 상기 연료의 주축(FL)까지의 연료 분사각도(θ)는 74도 내지 78도의 범위 이내일 수 있다.
흡기 포트(230) 내 부스트 압력은 약 3.0bar 내지 약 3.6bar의 범위 이내일 수 있다. 또한, 상기 디젤 엔진의 압축비는 17.5 내지 18.5의 범위 이내일 수 있다. 상기 부스트 압력이 3.0bar 미만일 경우에는 월웨팅이 발생되는 문제가 있고, 3.6bar를 초과할 경우에는 상기 연소실에 대한 허용 압력이 초과되어 상기 연소실의 내구성이 떨어지는 문제가 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 노즐홀(300)로부터 연소실(100)의 내측면(102)까지의 최소거리(NW)는 29mm 내지 70mm의 범위 이내일 수 있다.
<실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 5>
하기 표 1의 설계에 따라 실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 14에 의한 연소실 구조를 갖는 엔진을 제조하여 실험을 수행하였다.
[표 1]
Figure pat00001
(단, W2는 연소실의 최대폭, D2는 연소실의 깊이, D는 실린더의 보어 직경, NW는 노즐홀로부터 연소실의 내측면까지의 최소거리를 나타냄.)
상기 표 1에서 보듯이, 상술한 조건 범위 내에서는 연소실(100)의 상기 내측면에서의 월웨팅 현상을 줄일 수 있음을 확인할 수 있었다.
이하에서는 디젤 엔진의 연소실 내 공기 흐름에 대하여 주로 설명하기로 한다.
도 10은 비교예에 따른 직분사식 디젤 엔진의 연소실 내 공기 흐름을 설명하기 위한 단면도이다. 도 11은 예시적인 실시예들에 따른 직분사식 디젤 엔진의 연소실 내 공기 흐름을 설명하기 위한 단면도이다.
도 10을 참조하면, 노즐홀(300)로부터 유입되는 연료의 액주(302)는 연소실(100) 내에 분사된다. 액주(302)는 연소실(100)의 내측면에 닿아 액적(304)을 형성하고, 액적(304)으로부터 연료 미립자가 형성된다.
종래의 직분사식 디젤 엔진은 인젝터 홈을 갖지 않기 때문에, 액주(302)와 실린더 헤드(22)의 저면(202) 사이로 공기가 충분히 유입되지 못한다. 따라서, 연료의 미립화가 충분하게 이루어질 수 없다. 액주(302)의 대부분이 연소실(100)의 내측면에 닿게 되고, 이로 인해, 연소실(100)의 내측면에 월웨팅 현상이 발생할 수 있다.
도 11을 참조하면, 예시적인 실시예들에 따른 직분사식 디젤 엔진은 인젝터 홈(200)을 갖는다. 따라서, 액주(306)와 실린더 헤드(20)의 저면(202) 사이로 공기가 충분히 유입되어, 연료의 미립화를 촉진할 수 있다. 따라서, 액주(306)는 연소실(100)의 내측면에 닿기 전에 액적(308)을 형성하고, 액적(308)으로부터 연료 미립자가 형성될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따른 실린더 헤드는 인젝터 홈(200)을 포함할 수 있다. 상기 인젝터 홈은 분사되는 연료가 미립화가 될 수 있는 공간을 제공하여, 상기 연료가 연소실의 내측면에 닿기 전에 압축착화가 일어나도록 한다. 또한, 상기 연소실의 깊이에 대한 최대폭의 비, 연료 분사각도, 부스트 압력 및 압축비를 조절하여 상기 연료가 상기 연소실의 상기 내측면에 닿아 발생하는 월웨팅 현상을 줄일 수 있다. 상기 월웨팅 현상을 감소시켜 피스톤이 급냉각되어 발생하는 미연소 가스를 줄일 수 있다. 또한, 상기 피스톤에 그을음이 생기는 것을 감소시킬 수 있다.
도 5는 예시적인 실시예들에 따른 직분사식 디젤 엔진을 나타내는 단면도이다. 도 6은 도 5의 B 영역의 확대도이다. 도 7은 도 5의 실린더 헤드를 나타내는 평면도이다. 예시적인 실시예들에 따른 직분사식 디젤 엔진은 인젝터 홈의 형상을 제외하고는 도 1의 직분사식 디젤 엔진과 실질적으로 동일한 구성요소들을 포함한다. 따라서, 동일한 구성요소들은 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 직분사식 디젤 엔진은 실린더(12) 내에 슬라이딩 가능하게 수용되며 연소실(100)을 갖는 피스톤(10), 및 실린더(12)를 덮는 실린더 헤드(20)를 포함할 수 있다.
피스톤(10)은 내열성 및 내식성을 가지는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 피스톤(10)은 알루미늄 또는 주철을 포함할 수 있다.
실린더 헤드(20)는 실린더(12)를 덮고 연소실(100)과 접하는 저면(202)을 가질 수 있다.
인젝터(30)는 실린더 헤드(20)를 관통하도록 설치되고 상기 연료를 연소실(100) 내로 분사할 수 있다. 예를 들어, 인젝터(30)는 상기 연료를 분사하는 노즐홀(300)를 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 실린더 헤드(20)의 저면(202)에는 인젝터 홈(206)이 구비되고, 인젝터 홈(206)의 저면(208)으로부터 인젝터(30)의 일부가 돌출될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따른 실린더는 인젝터 홈(206)을 포함할 수 있다. 상기 인젝터 홈은 분사되는 연료가 미립화가 될 수 있는 공간을 제공하여, 상기 연료가 연소실의 내측면에 닿기 전에 압축착화가 일어나도록 한다. 따라서, 월웨팅 현상을 줄일 수 있다. 또한, 엔진 운전 조건에 상응하는 다양한 형상의 인젝터 홈을 구비할 수 있어서, 연료 연소를 최적화 시킬 수 있다.
도 8는 예시적인 실시예들에 따른 직분사식 디젤 엔진을 나타내는 단면도이다. 도 9은 도 8의 C 영역의 확대도이다. 예시적인 실시예들에 따른 직분사식 디젤 엔진은 실린더 헤드의 저면의 형상을 제외하고는 도 1의 직분사식 디젤 엔진과 실질적으로 동일한 구성요소들을 포함한다. 따라서, 동일한 구성요소들은 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 직분사식 디젤 엔진은 실린더(12) 내에 슬라이딩 가능하게 수용되며 연소실(100)을 갖는 피스톤(10), 및 실린더(12)를 덮는 실린더 헤드(20)를 포함할 수 있다.
실린더 헤드(20)는 실린더(12)를 덮고 연소실(100)과 접하는 저면(212)을 가질 수 있다.
인젝터(30)는 실린더 헤드(20)를 관통하도록 설치되고 상기 연료를 연소실(100) 내로 분사할 수 있다. 예를 들어, 인젝터(30)는 상기 연료를 분사하는 노즐홀(300)를 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 실린더 헤드(20)의 저면(212)에는 인젝터 홈(210)이 구비되고, 인젝터 홈(210)의 저면(214)으로부터 인젝터(30)의 일부가 돌출될 수 있다.
또한, 실린더 헤드(20)의 저면(212)이 인젝터(30)의 중심축(IL)과 이루는 각도가 예각일 수 있다. 즉, 실린더 헤드(20)의 저면(212)은 인젝터(30)의 중심축(IL)과 실질적으로 수직하지 않을 수 있고, 인젝터(30)의 중심축(IL)에 대하여 상기 예각의 각도로 경사질 수 있다.
예시적인 실시예들에 따른 직분사식 디젤엔진은 실린더 헤드(20)의 저면(212)이 경사지도록 형성될 수 있다. 따라서, 보다 많은 연료가 미립화될 수 있는 공간을 제공할 수 있으므로 월웨팅 현상을 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 실린더의 압축비 등을 엔진 운전 조건에 맞춰서 조절할 수 있으므로, 연료가 연소실(100)의 내측면(102)에 닿기 전에 연소시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 피스톤 20: 실린더 헤드
30: 인젝터 100: 연소실
200: 인젝터 홈 300: 노즐홀

Claims (10)

  1. 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 수용되며, 연소실을 갖는 피스톤;
    상기 실린더를 덮고, 상기 연소실과 접하는 저면을 갖는 실린더 헤드; 및
    상기 실린더 헤드를 관통하도록 설치되고 연료를 2200bar 이상의 고압으로 상기 연소실 내로 분사하기 위한 노즐홀을 갖는 인젝터를 포함하고,
    상기 실린더 헤드의 상기 저면에는 주변의 공기를 상기 인젝터의 상기 노즐홀 주위로 유입하기 위한 인젝터 홈이 구비되고, 상기 인젝터 홈의 저면으로부터 상기 인젝터의 일부가 돌출되는 것을 특징으로 하는 직분사식 디젤 엔진.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 실린더의 보어 직경(D)에 대한 상기 노즐홀로부터 상기 연소실의 내측면까지의 최소거리(NW)의 비율(NW/D)은 0.66 내지 0.76의 범위 이내에 있는 것을 특징으로 하는 직분사식 디젤 엔진.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 노즐홀의 직경은 0.08mm 내지 0.2mm의 범위 이내에 있는 것을 특징으로 하는 직분사식 디젤 엔진.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 실린더 헤드는 흡기 포트를 포함하고, 상기 흡기 포트 내 부스트 압력은 3.0bar 내지 3.6bar의 범위 이내인 것을 특징으로 하는 직분사식 디젤엔진.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 인젝터의 중심축으로부터 상기 노즐홀에서 분사되는 상기 연료의 주축까지의 연료 분사각도는 74도 내지 78도의 범위 이내인 것을 특징으로 하는 직분사식 디젤 엔진.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 인젝터 홈의 깊이에 대한 최대폭의 비(W1/D1)는 5 내지 20의 범위 이내인 것을 특징으로 하는 직분사식 디젤 엔진.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 연소실의 깊이에 대한 최대폭의 비(W2/D2)는 2.2 내지 2.5의 범위 이내인 것을 특징으로 하는 직분사식 디젤 엔진.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 인젝터 홈은 곡면형상 또는 소정의 곡률반경을 가지는 것을 특징으로 하는 직분사식 디젤 엔진.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 실린더의 압축비는 17.5 내지 18.5의 범위 이내인 것을 특징으로 하는 직분사식 디젤 엔진.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 인젝터는 연료를 분사하는 노즐홀을 갖고, 상기 노즐홀로부터 상기 연소실의 내측면까지의 최소거리(NW)는 29mm 내지 70mm의 범위 이내인 것을 특징으로 하는 직분사식 디젤 엔진.
KR1020140049160A 2014-04-24 2014-04-24 직분사식 디젤 엔진 KR102240187B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140049160A KR102240187B1 (ko) 2014-04-24 2014-04-24 직분사식 디젤 엔진

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140049160A KR102240187B1 (ko) 2014-04-24 2014-04-24 직분사식 디젤 엔진

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150122958A true KR20150122958A (ko) 2015-11-03
KR102240187B1 KR102240187B1 (ko) 2021-04-14

Family

ID=54599096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140049160A KR102240187B1 (ko) 2014-04-24 2014-04-24 직분사식 디젤 엔진

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102240187B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3929106A (en) * 1973-10-05 1975-12-30 Rolls Royce 1971 Ltd Combustion chamber arrangement for rotary compression-ignition I.C. engines
KR19980055437A (ko) * 1996-12-28 1998-09-25 김영귀 디젤 엔진의 연소실구조
KR19990003086A (ko) * 1997-06-24 1999-01-15 김영귀 직접분사식 디젤엔진의 연소실
KR19990003811A (ko) * 1997-06-26 1999-01-15 김영귀 직접분사식 디젤 엔진의 연소실
KR100444856B1 (ko) * 2001-10-12 2004-08-18 현대자동차주식회사 중대형 디젤엔진의 노즐튜브 확관 및 실링 구조

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3929106A (en) * 1973-10-05 1975-12-30 Rolls Royce 1971 Ltd Combustion chamber arrangement for rotary compression-ignition I.C. engines
KR19980055437A (ko) * 1996-12-28 1998-09-25 김영귀 디젤 엔진의 연소실구조
KR19990003086A (ko) * 1997-06-24 1999-01-15 김영귀 직접분사식 디젤엔진의 연소실
KR19990003811A (ko) * 1997-06-26 1999-01-15 김영귀 직접분사식 디젤 엔진의 연소실
KR100444856B1 (ko) * 2001-10-12 2004-08-18 현대자동차주식회사 중대형 디젤엔진의 노즐튜브 확관 및 실링 구조

Also Published As

Publication number Publication date
KR102240187B1 (ko) 2021-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6072284B2 (ja) 副室式ガスエンジン
JP5575926B2 (ja) 火花点火式エンジンのピストン
KR101996085B1 (ko) 질소 산화물 저감을 위한 직접 분사식 디젤 엔진의 연소실
CN111206984B (zh) 带副室内燃机
US9879590B2 (en) Direct injection diesel engine
JP6327180B2 (ja) 内燃機関
KR102240187B1 (ko) 직분사식 디젤 엔진
JP2007162631A (ja) 内燃機関の制御装置
US9810140B2 (en) Combustion chamber of direct injection diesel engine having inducers
JP4256790B2 (ja) ガスエンジンのピストン
JP5169197B2 (ja) 予混合圧縮着火ディーゼルエンジン
JP4143843B2 (ja) 筒内噴射型火花点火式内燃機関
JP2019113008A (ja) 副室式ディーゼルエンジン
US10563569B2 (en) Diesel combustion system
JP5652170B2 (ja) エンジンの燃焼室構造
JP2017066904A (ja) 内燃機関の燃焼室構造
JP2015169090A (ja) エンジンのピストン冷却構造
JP6060126B2 (ja) 内燃機関
JP6312242B2 (ja) 内燃機関
JP2023128612A (ja) 内燃機関
JP2022001750A (ja) 副室式ディーゼルエンジン
JP2022001749A (ja) 渦室式ディーゼルエンジン
JP2009144527A (ja) 筒内噴射式内燃機関
JPH10131804A (ja) 副室付きピストンの構造
JP2019023452A (ja) 吸気バルブ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant