KR800000421B1

KR800000421B1 - Apparatus to ignite gasoline for internal combustion engine

Info

Publication number: KR800000421B1
Application number: KR7901476A
Authority: KR
Inventors: 차덕영
Original assignee: 차덕영
Priority date: 1979-05-09
Filing date: 1979-05-09
Publication date: 1980-05-20

Abstract

The titled invention for combusting the light oil in internal combustion engine has a characteristic that the enging is started by electric ignition; the heat exhausted from the exhaust manifold is used for heating the suction manifold till the light oil is evaporized; the power source of electric heating wire is disconnected and then the light oil is cobusted by using the electric ignition.

Description

Diesel combustion apparatus of internal combustion engines

첨부 도면은 본 발명의 실시예시도로서,The accompanying drawings show an embodiment of the present invention.

제1도는 본 발명의 일부 분리 표시한 사시도.1 is a partially separated perspective view of the present invention.

제2도는 제1도의 조립된 상태의 종단면도.2 is a longitudinal sectional view of the assembled state of FIG.

제3도는 흡기매니홀드의 외면부를 표시하기 위하여 배기 매니홀드만을 단면하고 전열회로를 표시한 평단면도.3 is a cross-sectional view showing only the exhaust manifold and displaying the heat transfer circuit in order to display the outer surface of the intake manifold.

제4도는 제2도와 A-A선 펑단면도.4 is a sectional view taken along line 2 and line A-A.

제5도는 제2도의 B-B선 단면도.5 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG.

제6도는 하향통풍식 기화기를 사용할 경우의 종단면도.6 is a longitudinal sectional view in the case of using a bottom vent carburetor.

제7도는 흡기매니홀드내에 배기매니홀드를 통과시킨 상태의 사시도.7 is a perspective view of a state in which an exhaust manifold has passed through an intake manifold.

본 발명은 내연기관에 경유를 연소시킴에 있어서, 전기 점화 방식에 의한 연소장치에 관한 것이다.The present invention relates to a combustion apparatus using an electric ignition system for burning diesel fuel in an internal combustion engine.

종래의 내연기관을 연료 종류에 따라 대분하여 보면, 기화점이 낮은 가솔린을 연료로 사용하는 가솔린기관, 가솔린보다는 기화점이 높은 석유(Kerosene)를 연료로 사용하는 석유기관 및 기화점이 보다 높은 경유를 연료로 사용하는 다이젤기관 등으로 구분된다.When the conventional internal combustion engine is roughly classified according to the type of fuel, a gasoline engine using gasoline having a low vaporization point as a fuel, an oil engine using kerosene having a higher vaporization point as a fuel and a diesel gas having a higher vaporization point as a fuel It is divided into the diesel engine used.

상기한 세가지 연료종별에 따른 내연기관들은 각각 장단점을 가지고 있는 것으로서, 이를 연료 종별에 따른 내연기관별로 설명하면, 가솔린 기관은 낮은 온도에서도 기화가 용이하므로 연료와 공기흡기회로가 간편하고 낮은 실린더 압축비하에 전기점화식으로 연소시키게 되어 있으므로 경량의 기관을 매우 쉽게 제작할 수 있어 제작비가 저렴함과 동시에 기관 가동시 진동과 소음이 적기 때문에 소형 승용차용 기관으로 적합한 장점이 있는 반면에 연료비가 많이 드는 결점이 있으며, 석유 기관은 석유의 기화온도가 가솔린보다 높기 때문에 기관의 정상온도 즉, 석유가 전기 점화될 수 있는 기화상태까지 도달되는 연소실내부온도가 형성되기까지는 가솔린으로 시동시키게 되어 있고 가동중에 연로를 가솔린에서 석유로 전환시켜야 하는 조작상의 불편과 구조의 복잡성으로 인한 기관제작비가 많이 드는 결점과 시동후 연료전환시까지의 시간이 오래 걸리고 연속적인 고속 회전상태하에서만 연소가 가능하게 되므로 차량계통에는 전혀 활용될 수 없는 결점이 있었다. 그러나 가솔린 기관에 비하여 연료비가 절감되는 장점은 있었다.The internal combustion engines according to the above three fuel types have advantages and disadvantages, and when describing them by the internal combustion engines according to the fuel types, gasoline engines are easy to vaporize even at low temperatures, so that fuel and air intake circuits are simple and low cylinder compression ratios. Because it is burned by electric ignition type, it is very easy to manufacture light weight engine, and it is cheaper and there is less vibration and noise when operating the engine. Since the gasoline temperature of petroleum is higher than gasoline, the engine is started with gasoline until the engine's normal temperature, that is, the internal temperature of the combustion chamber is reached, which reaches the vaporization state where the oil can be ignited. Operational fires that need to be switched to There are drawbacks that are expensive to manufacture due to the complexity of the parts and structure, and because they take a long time from start to fuel change and can be burned only under continuous high speed rotation, they cannot be utilized in the vehicle system at all. However, there was an advantage in reducing fuel costs compared to gasoline engines.

또 다른 디이젤기관이 연료로 사용하는 경유는 가솔린과 석유를 빼낸 원유정유과정의 생산물로서 상온에서 휘발성이 거의 없는 상태이므로 석유보다 더 높은 기화온도(250℃-300℃)를 필요로 하기 때문에 전기 점화방식에 의하지 않고 실린더 압축도(20kg/㎠)를 높여 실린더 내압과정에서 발생하는 고열 압축상태를 형성하여 인젝숀펌푸로부터 공급되는 연료를 노즐에서 분사시켜 점화연소토록 된 것이므로 연료비가 절감되는 장점은 있으나 실린더내의 고압축형성을 위한 피스톤의 행정(行程)이 필연적으로 증가되어야 하므로 고속 회전시에 위험이 있게 되고 저속 회전시에는 기관의 진동과 소음이 심하여 소형승용차용으로는 적합하지 못한 결점이 있었고 연로공급회로의 구조적 복잡성, 정밀도, 기관의 중량에 따른 기관제작비가 많이 드는 결점이 있고, 실린더, 피스톤, 피스톤링의 마모율이 높아 압축비가 조기 감소되어 불완전 연소상태로 인한 공해성 문제와 수리비가 많이 드는 결점이 있었다.Diesel fuel used by another diesel engine is a product of crude oil refining process from gasoline and petroleum, which is almost volatile at room temperature and thus requires a higher vaporization temperature (250 ℃ -300 ℃) than petroleum. By increasing the cylinder compression (20kg / ㎠) without forming a method, it forms a high temperature compression state generated during the cylinder internal pressure process, and the fuel cost is reduced because the fuel supplied from the injection pump is injected from the nozzle to ignite combustion. Since the stroke of the piston for the formation of high compression in the cylinder must be inevitably increased, there is a danger in the high speed rotation, and the engine vibration and noise are high at the low speed rotation, which is not suitable for the small passenger car. Drawbacks that are costly to build due to the structural complexity, precision and weight of the engine And, there was a drawback that the cylinder, the piston, the higher the rate of wear of the piston rings the compression ratio is reduced early pollution property problems due to incomplete combustion state, and costly repairs.

본 발명은 이상과 같은 연료연소장치와는 달리 냉각된 기관의 시동 초기부터 경유를 가솔린기관과 동일한 전기점화식으로 점화, 연소할 수 있도록 경유기화가열장치를 장설하므로서 전기한 가솔린기관의 장점을 가지는 경유 내연기관을 제공함과 동시에 연료를 대폭 절약하려는데 그 목적이 있는 것이다.The present invention, unlike the fuel combustion device described above, the diesel gas having the advantages of the gasoline engines by installing the gasoline gas heating device to ignite and burn the diesel gas from the initial start of the cooled engine in the same electric ignition type as the gasoline engine. Its purpose is to save fuel while providing an internal combustion engine.

또 다른 목적의 하나는 본 발명의 기화가열장치로 인한 연소효율을 높여 대기오염을 방지할 수 있는 것이다.Another object is to increase the combustion efficiency due to the vaporization heating apparatus of the present invention to prevent air pollution.

본 발명은 냉각된 기관의 시동초기에 기화기로부터 분출되는 경유를 흡기매니홀드를 통하여 실린더내로 흡입되기 전에 경유기화온도를 유지하는 전기가열기를 설치하여 전기점회로 연소시켜 시동되게 하고 시동후 배기매니홀드로 배출되는 열을 흡기매니홀드에 효과적으로 가열시켜 흡기매니홀드 내부온도가 경유기화온도까지 도달되면 전기가열기의 동작을 자동으로 정지토록 하여 경유를 전기점화방식으로 연소시킬 수 있게한 것이다.The present invention installs an electric heater that maintains the gasification vaporization temperature before the light oil ejected from the carburetor is sucked into the cylinder through the intake manifold at the beginning of the start of the cooled engine to be burned by starting the electric circuit and the exhaust manifold after starting The heat discharged by the hold is effectively heated to the intake manifold so that when the internal temperature of the intake manifold reaches the gasification temperature, the operation of the electric heater is automatically stopped to burn the light oil by electric ignition method.

이와 같은 본 발명을 첨부된 예시도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention as follows.

기관의 실린더헤드(1)의 일측에 착설되는 배기매니홀드(2)를 장방형으로 형성하여 실린더헤드(1)로부터 나오는 다수의 배기가스 배출구(3)들이 배기매니홀드(2) 내에서 상통되게 함과 동시에 배기매니홀드(2)를 내벽(4)과 외벽(5)의 이중으로 형성한 내에 내열성 단열재(6)를 충입하고 외주면에 수열면적을 증대키 위한 다수의 돌출부(7)가 돌설된 흡기 매니홀드(8)를 배기 매니홀드(2) 내에 설치하여 배기매니홀드(2)와 흡기 매니홀드(8)를 용착하여 볼트(9)로 실린더헤드(1)에 착설토록 하고 흡기 매니홀드(8)에 배기열이 유통되는 유통관(10)을 관통시켜 용착하는 한편, 실린더헤드(1)의 흡입구(11)에 인접하여 흡기 매니홀드(8) 내부에 꼭 맞는 단관(短管)(12)을 내축으로 경사지게 삭설한 턱(13)을 형성하여 착설하고 흡기 매니홀드(8)의 흡기된(14) 내측 분기점 하부에 액화된 연료의 집실(15)을 형성하여 이에 유통관(16)을 관통시키고 그 상부에 액화된 연료의 흡수력이 강하고 열전도율이 높은 다공질 흡수판(17)을 착설하고 외부로 노출된 흡기판(14)과 기화기(18) 사이에 코일형 전열선(19)을 내장한 가열기(20)를 설치하고 기화기(18) 내부 벤추리(21)와 드로틀밸브(22) 사이에도 코일형 전열선(23)을 설치하여 메인노즐(24)로부터 분출되는 경유기화온도(250℃-300℃)로 가열되게 하되 이를 코일형 전열선(19)(23)외 전원공급을 전원스위치(27)로부터 흡기 매니홀드(8) 내부로 내입된 써머스위치(25)를 통하여 개폐되는 릴레이스위치(26)이 의하여 작동되게 하여 흡기매니홀드(8) 내부온도가 250℃ 이상 도달하면 써머스위치(25)에서 전원이 차단되어 릴레이스위치(26)가 자동으로 떨어지게 한 것이다. 또한 첨부예시도면 중 제6도와 같이 기화기(18a)가 하향통풍식으로 실치될 경우에도 동일한 작용을 가지게 되여 코일형 전열선(19a)(23a)을 밴추리 내주벽 또는 드로틀밸브에 착설하여도 경유기화작용이 동일하고, 제7도에 표시된 바와 같이 배기매니홀드(2a)를 흡기 매니홀드(8a) 내부로 관통시켜도 흡기매니홀드(8a) 내부온도를 경유기화온도로 유지시킬 수 있다.The exhaust manifold 2 installed on one side of the cylinder head 1 of the engine is formed in a rectangular shape so that the plurality of exhaust gas outlets 3 exiting the cylinder head 1 are communicated in the exhaust manifold 2. At the same time, an intake air in which a plurality of protrusions 7 protrudes in order to fill the heat resistant heat insulating material 6 in the exhaust manifold 2 formed of the inner wall 4 and the outer wall 5 and to increase the heat receiving area on the outer circumferential surface thereof. The manifold 8 is installed in the exhaust manifold 2 to weld the exhaust manifold 2 and the intake manifold 8 to be mounted on the cylinder head 1 with the bolts 9, and the intake manifold 8 is installed. While passing through the distribution pipe 10 through which the exhaust heat flows, the inner tube 12 fits inside the intake manifold 8 adjacent to the inlet 11 of the cylinder head 1. The jaw 13, which is slanted and slanted to the ground, is formed and installed, and the lower portion of the intake 14 inner branch of the intake manifold 8 is formed. An air intake plate 14 is formed by forming a collection chamber 15 of the liquefied fuel, penetrating the distribution pipe 16, and installing a porous absorbing plate 17 having a high absorption power and high thermal conductivity of the liquefied fuel thereon. A heater 20 having a coiled heating wire 19 embedded therebetween is installed between the vaporizer and the vaporizer 18, and a coiled heating wire 23 is installed between the venturi 21 and the throttle valve 22 inside the vaporizer 18. Heated to the gasification temperature (250 ° C-300 ° C) ejected from the nozzle 24, the power supply other than the coil-type heating wire (19), 23 is introduced into the intake manifold (8) from the power switch (27) When the internal temperature of the intake manifold 8 reaches 250 ° C. or more, the relay switch 26 is opened and closed by the thermal switch 25 opened. The power is cut off from the thermal switch 25 so that the relay switch 26 It was automatically dropped. In addition, as shown in FIG. 6, the vaporizer 18a has the same effect when the vaporizer 18a is mounted in a downdraft, and the coil heater 19a, 23a is installed in the banuri inner circumference wall or throttle valve. The operation is the same, and as shown in FIG. 7, even when the exhaust manifold 2a is penetrated into the intake manifold 8a, the internal temperature of the intake manifold 8a can be maintained at the diesel gasification temperature.

미설명부호 중 28은 실린더블럭, 29는 점화플럭이고 30은 배기밸브, 31은 피스톤이고 32는 실린더 연소실을 표시한 것이다.Reference numeral 28 denotes a cylinder block, 29 an ignition block, 30 an exhaust valve, 31 a piston, and 32 a cylinder combustion chamber.

이상과 같은 본 발명은 기관의 최초 시동시부터 경유를 기화시켜 전기점화로 연소시킬 수 있는 것으로서 그 작용 및 효과를 상술하면, 기관이 모두 냉각된 상태하에서 전원스위치(27)를 접속시키면 흡기매니홀드(8) 내로 내입된 써머스위치(25)는 250℃ 이하에서는 접속상태이므로 릴레이스위치(26)가 접속되어 코일형 전열선(19)(23)이 250℃-300℃로 단시간내에 가열되고 이 때 스타팅모우터를 작동시키어 크랭크샤프트를 회동시켜 피스톤(31)의 흡입행정에 의하여 기화기(18) 내에 부압이 발생함에 따라 메인노즐(24)로부터 경유가 분출되어 연소실(32) 내로 빨려들어가면서 코일형 전열선(23)을 통과하면서 1차 기화되고 다시 전열선(19)을 통과하면서 2차 기화되어 냉각상태의 흡기매니홀드(8) 내주벽에서 일부 액화됨과 동시에 나머지 기화가스가 연소실(32)에서 압축되어 점화플럭(29)으로 점화연소되어 냉각상태의 기관을 시동초기부터 경유로 연소시킬 수 있고 흡기매니홀드(8) 내에 액화된 경유는 단관(12)의 턱(13)에 의하여 단소실(32) 내로 흡입되지 못하고 흡기매니홀드(8) 내에 소량의 경유가 남아 있거나 집실(15) 내에 모여 있다가 시동후 배기열에 의하여 흡기매니홀드(8)가 경유 기화온도(250℃-300℃)까지 도달하게 되면 모두 기화되어 연소실(32) 내로 흡입, 연소되며 배기열이 흡입매니홀드(8)를 효과적으로 가열하여 흡입매니홀드(8) 내부온도가 250℃로 상승하게 되면 써머스위치(25)가 전원이 차단됨과 동시에 릴레이스위치(26)도 차단되므로 전열선(19)(23)의 전원공급이 중단되어 불필요한 전원을 낭비하지 않게된다. 이와 같은 상태하에서는 경유는 가열된 흡입매니홀드(8) 내에서 충분히 기화되며 연속적인 저속회전으로 흡입매니홀드(8)의 내부온도가 250℃ 이하로 내려가면 다시 써머스위치(25) 및 릴레이스위치(26)가 통전되어 전열선(19)(23)은 다시 가열되어 경유의 연속적인 기화기능을 유지하게 되는 것이다. 이상과 같은 본 발명의 경유연소장치는 시동초기부터 연소상태가 매우 양호하여 불완전연소가스의 배출이 없고 동력발생도 양호하여 기화가, 흡기 및 배기매니홀드를 제외한 기관의 내부구조가 가솔린기관과 동일 상태에서 가능하므로 가솔린기관이 가지는 여러가지 장점을 모두 내포하면서도 저렴가의 경유를 연소로 사용할 수 있는 특징이 있으며 디이젤기관보다 제작비가 저렴하고 연소효율이 보다 양호한 것이다.The present invention as described above can be burned by electric ignition by vaporizing the gas oil from the initial start of the engine as described above, the action and effect, if the power switch 27 is connected when the engine is all cooled intake manifold (8) Since the thermal switch 25 incorporated therein is in a connected state at 250 ° C. or lower, the relay switch 26 is connected so that the coil type heating wires 19 and 23 are heated to 250 ° C.-300 ° C. in a short time. As the negative pressure is generated in the vaporizer 18 by the suction stroke of the piston 31 by operating the motor to rotate the crankshaft, light oil is ejected from the main nozzle 24 and sucked into the combustion chamber 32, thereby coiling the heating element ( 23 is first vaporized and second vaporized again through the heating wire 19 to partially liquefy at the inner circumferential wall of the intake manifold 8 in a cooled state and the remaining vaporized gas is discharged from the combustion chamber 32. Compressed and ignited by the ignition block (29) to burn the engine in the cool state from the beginning of the start via diesel, and the liquefied light oil in the intake manifold (8) by the jaw 13 of the short pipe (12) 32) A small amount of light oil remains in the intake manifold 8 or collects in the chamber 15 after being sucked into the intake manifold, and the intake manifold 8 reaches the light gas vaporization temperature (250 ° C.-300 ° C.) by the exhaust heat after starting. When it reaches, all of them are vaporized and sucked into the combustion chamber 32, and the exhaust heat effectively heats the suction manifold 8 so that the internal temperature of the suction manifold 8 rises to 250 ° C. At the same time, the relay switch 26 is also cut off, so that the power supply of the heating wires 19 and 23 is stopped so that unnecessary power is not wasted. Under such a condition, the diesel oil is sufficiently vaporized in the heated suction manifold 8 and when the internal temperature of the suction manifold 8 is lowered to 250 ° C or lower by continuous low-speed rotation, the thermal switch 25 and the relay switch ( 26 is energized so that the heating wires 19 and 23 are heated again to maintain the continuous vaporization function of the diesel fuel. As described above, the diesel combustion device of the present invention has a very good combustion condition from the start of the engine, and there is no discharge of incomplete combustion gas, and power generation is also good, so that the internal structure of the engine except gasification, intake and exhaust manifold is the same as that of the gasoline engine. As it is possible in the state, it includes all the advantages of gasoline engines, but it is characterized by the use of low-cost diesel oil as combustion, and it is cheaper to manufacture and better combustion efficiency than diesel engine.

Claims

As described above and shown in the exemplary drawing, a cobalt type heating wire that maintains gasoline vaporization temperature is installed before and after the throttle valve in the carburetor to be combusted by electric ignition to start and intake manifold to exhaust the heat discharged to the exhaust manifold after starting. A gasoline combustion apparatus of an internal combustion engine, characterized in that, when the internal temperature of the intake manifold reaches the gasoline gasification temperature, the power source of the heating wire is cut off so as to burn light oil by electric ignition method.