KR800001229B1 - 기화기의 쵸오크변 제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

기화기의 쵸오크변 제어장치

도면은 본 발명장치의 실시예를 도시한 것으로서,

제1도는 기관과 조합시킨 제1 실시예의 일부 종단 정면도.

제2도는 1도의 작동도

제3도는 기관과 조합시킨 그 제2 실시예의 일부 종단면도

제4도는 3도의 작동도

본 발명은 연소실을 주연소실과, 거기에 토오치노즐을 통하여 연통하고, 내부에 점화전을 비치한 부연소실로 구성하고, 부연소실에 공급된 농후 혼합기에 전기를 점화하여서 생성된 화염을 토오치노즐을 통하여 주연소실에 분출시켜서 주연소실내의 희박혼합기를 연소하도록 한 내연기관에 있어서의 기화기의 쵸오크변 제어장치에 관한 것이다.

종래의 이런 내연기관의 저온 시동성을 향상시키기 위하여는, 주연소실에 희박혼합기를 생성시키는 주기화기에만 쵸오크변을 설치하고, 기관의 시동 조작시, 주기화기에서 농후 혼합기가 주연소실에, 또 토오치노즐을 통하여 부연소실에 공급되도록하여 혼합기체의 전기 착화성 및 분염착화성(噴焰着火性)의 향상이 도모되고 있다. 그러나 기관의 분위기 온도가 약 -20℃ 이하로 되면, 연료의 무화(霧化)가 극도로 악화되고, 흡기관 벽이나 연소실벽에의 부착에 의한 연료의 손실이 급증하고, 연소실내의 혼합기의 실질적인 공연비(空然比)는 상당히 희박해지기 때문에, 기관을 시동하기가 곤란하게 되는 것이다.

따라서 본 발명은, 냉한 내지 혹한시에 있어서의 기관의 시동성을 크게 개선시킬 수 있는 기화기의 쵸오크변 제어장치를 얻는 것을 제1의 목적으로 하고, 또 기관완폭(完爆)후는, 주, 부연소실에 공급되는 혼합기의 공연비를 자동적이고 또한 적정하게 희석시켜서 배기개스중의 미연소성분의 함유량을 감소시킬 수 있는 상기한 제어장치를 얻는 것을 제2의 목적으로 하는 것이다.

우선 제1 및 제2도에 의하여 본 발명의 제1 실시예에 대해서 설명하면, (1)은 기관본체이고, 그 헤드부(2)에는 실린더(3)에 연결되는 주연소실(4)과, 토오치노즐(5)을 통하여 연통된다. 주연소실(4)에 비해서 소용적인 부연소실(6)이 형성되어 있고, 그 부연소실(6)에 헤드부(2)에 낙착된 점화전(7)의 전극을 설치한다.

주연소실(4)에는 주흡기로 (8) 및 배기로(도시되어 있지 않음)를, 또 부연소실(6)에는 부흡기로 (10)를 각각 연통하고, 이들 연통구에 공지의 동변장치에 의하여 개폐되는 주흡기변(11), 배기변(도시되어 있지 않음) 및 부흡기변(13)을 설치하고, 또 이들의 상류 개구단부에 기화기 조립체(14)를 접속시킨다.

기화기 조립체(14)는, 주흡기로(8)에 연결되는 주흡기 몸통(18A)을 가진 희박 혼합기 생성용 기화기(15)와, 부흡기로(10)에 연결된 부흡기몸통(10A)을 가진 농후 혼합기 생성용 기화기(16)로 형성되고, 그들 흡기모통(8A),(10A)내의 상류에는, 각각 중심으로 바깥쪽 방향으로 치우친 위치에 변축(17),(18)을 가지고 주 및 부쵸오크변(19),(20)을 지지한다. 따라서 기관의 작동시에는, 그 흡기부압이 도면으로 보아서 주쵸오크 변(19)에 반시계 방향의, 또 부 쵸오크변(20)에 시계방향의 개방 토오크로서 각각 작용하도록 되어 있다.

또 주 및 부흡기몸통(8A),(10A)내의 하류에는 주 및 부드로틀 변(21),(22)이 지지되어 있다.

주쵸오크변(19)의 변축(17)의 외단에는 제1주 쵸오크, 레버(25₁)를 고착시킴과 동시에 제2 쵸오크 레버(25₂)를 회전자재하게 지지하고, 양레버(25₁)(25₂)를 비틀림 코일상의 연결용수철(23)에 의하여 연결시킨다. 이 제1주 쵸오크 레버(25₁)에는 연결용수철(23)의 비틀리는 힘에 의하여 제2주 쵸오크레버(25₂)의 한 쪽에 접촉되는 스토퍼(stopper) 편(25a) 및 변촉(17)과 동심의 원호(圓弧)홈(24)이 설치되어 있다.

제2주 쵸오크레버의 유단에는 바이메탈 작동식 쵸오크변 개폐장치(26)를 다음과 같이 연결한다. 즉, 기화기 조립체(14)의 정면에 제어함(27)을 부설화고, 그 내부에 스파이럴형 바이메탈(28)과, 기관의 작동시 그 바이메탈(28)을 가열하는 전기 히이터(도시되어 있지않음)를 수용하고, 바이메탈(28)의 외단을 제어함(27)내에 고정시킨 괘지편(29)에 괘지시키고, 또 그 내단을, 제어함(27)의 중심부에 지지한 회동축(30)에 연결한다. 그리고 회동축(30)의 외단에는 구동레버(31)를 고착시키고, 이것을 제2주 쵸오크 레버(25₂)의 유단에 연결로드(32)를 통하여 연결한다. 그리고 제어함(27)내의 온도는, 기관정지시에는 기관 분위기(雰圍氣) 온도에 지배되고, 또 기관작동시에는 도시되어 있지 않은 전기 히이터에 의하여 제어되며, 바이메탈(28)은 그 제어함(27)내의 온도의 상승에 따라서 주 쵸오크 변(19)을 소정의 개도(開度)로 개방되도록 변형한다.

또 기화기 조립체(14)의 우측에 주부압 작동기(33)를 부설하고, 그 부압실(34)의 한쪽에 설치된 작동 다이어프램(35)의 중심부에 작동로드(36)를 고설하고, 그 선단을 제1 주쵸오크 레버(25₁)의 원호홈(24)에 접동 자재하게 괘합한다. 그리고 부압실(34)에는, 작동로드(36)를 돌출방향으로 힘을 가하여주는 비틀림 용수철(37)을 설치하고, 또 부압신호관(38)의 일단을 접속하여, 그 타단을 주드로틀 변(21)보다도 하류의 주 흡기몸통(8A)에 부설된 부압 인출관(39)에 접속한다. 부압 인출관(39)은 오리피스(40)을 통하여 주흡기몸통(8A)에 연통되어 있다.

부쵸오크(20)의 변측(18)에는 제1 부쵸오크 레버(41₁)를 고착시킴과 동시에 벨 크랭크형 제2 부쵸오크 레버(41₂)를 회전자재하게 지지하고, 양 레버(41₁)(41₂)를 비틀림 코일형의 연결용수철(42)로서 연결하고, 그리고 제2 부쵸오크 레버(41₂)의 일단을 제2 주쵸오크 레버(25₂)에 연결로드(52)를 통하여 연결한다. 제1 부쵸오크 레버(41₁)는, 일단에 변축(18)과 원호흡(43)을 설치하고, 제2 부쵸오크 레버(41₂)는, 연결용수철(42)의 비틀리는힘으로 제1 부쵸오크 레버(41₁)의 타단에 접촉되는 스토퍼 편(41a)을 비치하고 있다.

제1 부쵸오크 레버(41₁)의 원호흡(43)에는, 기화기 조립체(14)의 좌측에 부설된 부부압 작동기(44)의 작동로드(45)를 접동 자재하게 괘합한다. 그 작동로드(45)를 중심에 가지는 작동 다이어프램(46)은 부부압 작동기(44)내의 한쪽에 부압실(47)을 구획하여서, 그 부압실(47)예, 작동로드(45)를 돌출방향으로 힘을 가하여주는 비틀림 용수철(48)을 설치하고, 또 부압신호관(49)의 일단을 접속하고, 그 타단을 부드로틀변(22)보다도 하류의 부흡기몸체(10A)에 부설된 부압 인출판(50)에 접속한다. 부압 인출판(50)은 오리피스(51)를 통하여 부흡기몸체(10A)내에 연통되어 있다.

다음에 이 실시예의 작동을 설명하면, 기관의 통상 운전상태에서는, 기관의 흡입행정에 의하여 주기화기(15)에서 희박혼합기가 생성되고, 부기화기(16)에서 농후 혼합기가 생성되며, 그들은 주 및 부흡기로 (8),(10)를 지나서 주 및 부연소실(4),(6)로 흡입된다. 그리고 그 농후 혼합기는 기관의 압축행정에서, 주연소실(4)에서 토오치 노즐(5)을 통과해서 침입하는 희박혼합기에 의하여 적당한 정도로 희석되어서 비로소 착화되기 쉬운 공연비로 되고, 따라서 그것은 압축 행정의 종기에 점화전(7)이 불꽃 방전할때 즉시로 착화 연소하고, 그 화염은 토오치노즐(5)을 통해서 주연소실(4)로 힘차게 분출하여, 거기에 대기하는 희박혼합기를 연소시키고, 기관은 팽창행정으로 옮겨진다. 이렇게 하여서 기관은 종합 공연비가 극히 얇은 혼합기에 의하여 운전된다.

기관의 정지상태에서는 양 부압작동기(33),(34)의 각 부압실(34),(47)내는 대기압으로 되고, 각각의 작동로드(36),(45)는 복귀용수철(37),(48)의 탄발력에 의하여 돌출위치에 유지되고, 그들의 선단은 제1 주, 부쵸오크 레버(35₁),(41₁)의 원호흠(24).(43)의 도중에서 정지하고 있어서, 각 레버(25₁₎,(41₁)의 회동을 구속하지 않는다.

한편 제어함(27)에서는 바이메탈(28)이 기관 부위가 온도를 감지하고, 그 온도의 저하에 따라서 구동례버(31)를 제1도에서 반시계 방향으로 회동하도록 변형시키고, 따라서 연결로드(32)를 통하여, 연결용수철(23)에 의하여 일체로 연결되는 제1, 제2 주 쵸오크 레버(25₁),(25₂)를 시개방향으로 회동시켜서 주쵸오크변(19)를 개방위치에서 제1도에 표시한 폐쇄위치로 폐쇄한다. 그리고 기관분위기 온도가 더 내려가면, 바이메탈(28)의 변형은 더욱 커지나, 주 쵸오크변(19)에 일체로 연결되어 있는 제1 주 쵸오크 레버(25₁)는 제1도의 위치에서는 희동할 수 없고, 따라서 제2 주 쵸오크 레버(25₂)만이 회동을 계속해서 연결용수철(23)을 비틀고, 그것에 따라서 증가되는 연결용수철(23)의 비틀리는 힘은 제1 주 쵸오크 레버(25₁)를 통하여 주 쵸오크변(19)에 폐쇄 토오크로서 작용한다.

그리고, 주쵸오크변(19)이 전개위치에서 폐쇄위치로 이동하는 동안, 제2 주쵸오크 레버(25₂)선단의 회동궤적은 제2 부 쵸오크 레버(14₂)와의 거리에 그다지 변화를 가져오지 않고, 따라서 그 동안에는, 부쵸오크변(20)은 대략 전개위치에 유지된다. 그렇지만, 주쵸오크변(19)의 폐쇄후의 제2 주쵸오크 레버(25₂)의 지나친 회동에 의하면, 그 선단은 제2 부쵸오크레버(41₂)에 대하여 크게 벌어지려고 하기 때문에, 연결로드(52)을 우측으로 잡아당기고, 연결용수철(42)에 의하여 일체로 연결되는 제1, 제2 부쵸오크 레버(41),(1₂)를 회동시켜서 부쵸오크변(20)를 폐쇄하고, 드디어는 제2도에 표시한 것과 같이 전폐로 된다.

요약해서 말하면, 기관분위기가 보통의 한냉시에는, 종래이 보통의 한냉시와 같이 주쵸오크변(19)의 개도만이 감소되기 때문에, 기판을 시동한때 주기화기(15)에서 생성되는 희박혼합기 농도만이 증가하고, 또 혹한시에는 주쵸오크변(19)의 폐쇄토오크가 증가함과 동시에 부쵸오크변(20)의 개도가 감소되기 때문에, 기관을 시동할때 상기 희박혼합기가 더욱 농후해짐과 동시에 부기화기(16)의 생성되는 농후혼합기의 농도도 증가하고, 따라서 기관은 항상 신속하게 시동된다.

시동후, 기관의 회전이 어느정도 안정되고 소위 완폭상태로 될 무렵에, 기관의 흡기 부압은 오리피스(40),(51) 및 부압신호관(38),(40)을 각각 통과하여, 주, 부 부아작동기(33),(44)의 각 부압실(34),(47)을 충분히 감압시키므로, 작동 다이어프램(35).(46)은 작동로드(36),(45)를 각각 동반하고 후퇴한다. 이때문에 작동로드(36)의 선단이 원호홈(24)의 우단에 과합(掛合)되어, 제1 주쵸오크 레버(25₁)를 반시계 방향으로 회동시키고, 작동 다이어프램(35)의 후퇴력과 연결용수철(23)의 비틀리는 힘이 균형잡혔을 때 그 다이어프램(35)의 후퇴는 정지되고, 따라서 제1 주쵸오크 레버(25₁)에 일체적으로 연결되는 주쵸오크변(19)은 기관분위기 온도에 상응된 완폭개도까지 개방된다.

또, 작동로드(45)의 후퇴에 의하면, 그 선단이 원호 홈(43)의 좌단에 괘합되어서, 제2 부쵸오크 레버(41₂)를 그 위치에 남긴채로 제1 부쵸오크 레버(41₁)을 시계방향으로 회동시키고, 부쵸오크 변(20)를 전개시킨다. 따라서 연결용수철(42)은 이때 작동 다이어프램(46)의 후퇴력으로 구부러지게 되어있다. 이렇게 하여서 부기화기(16)에서 생성되는 농후 혼합기는 통상 농도로 복귀하고, 기관전체가 아직 가열되어 있지 않아도 소용적의 부연소실(6)은 비교적 빨리 가열되기 때문에, 그 흡수혼합기를 재빨리 기화시킬 수가 있고, 전기점화가 양호하게 행하여진다.

한편, 주기화기(15)에서는 주 쵸오크변(19)이 완폭개도로 열려진 것에 의하여 기관의 난기운전에 적합한 공연비의 혼합기가 생성되고, 또, 시간의 경과에 따라서 제어함(27)내는 도시되어 있지않은 전기히이터에 의해서 가열되기 때문에, 바이메탈(28)은 열변형되어서 제2 주쵸오크 레버(25₂)를 반시계 방향으로 회동시켜 간다. 그러면 연결연수철(23)의 비틀리는 힘이 감소되고, 거기에 균형되도록 작동 다이어프램(35)은 후퇴되고, 주 쵸오크변(19)의 개도가 증가되도록 제1 주쵸오크 레버(25₁)를 회동시키고, 다음에 작동 다이어프램(35)이 후퇴한계에 도달함과 동시에, 제2 주쵸오크 레버(25₂)가 스토퍼(25a)에 접촉되어서 제1 주쵸오크 레버(25₁)와 일체로 된후는, 바이메탈(28)의 열변형에만 의존하여서 주쵸오크변(19)의 개도는 점차 증가된다. 이렇게 하여서 주 흡기몸통(8A)에서 생성되는 혼합기 농도는 감소 보정되고, 주연소실(4)에서 분염 점화가 확실하게 행하여진다.

제3 및 제4도는 본 발명의 제2 실시예를 표시한 것으로서, 그것은 주 쵸오크변(19)의 개폐장치(26)를 수동식으로 구성한 점에서 상기 제1 실시예와 서로 다르다. 이하 그 상세를 설명하면, 제1 주쵸오크 레버(25₁)에는 제2 주쵸오크 레버(25₂)의 양쪽에 교대로 접촉되는 제1 및 제2 스토퍼편(25a),(25b)을 형성하고, 또 제2 주쵸오크 레버(25₂)의 유단에는 도시되어 있지 않은 조작노부에 연결되는 조작 와이어(60)와 개변용수철(61)을 접속시킨다. 이 제2 주 쵸오크 레버(25₂)도 변측(17)과 등심의 원호흠(62)을 가지고, 이 홈(62)에, 제2 부쵸오크 레버(41₂)에 연결되는 연결로드(52)의 우단을 접동자재하게 괘합시켜서, 제2 주쵸오크 레버(25₂)의 어떠 한정된 회동 범위에서는 연결로드(52)을 구동되지 않도록 한 유동기구(63)을 구성한다. 또 제2 부쵸오크 레버(41₂)에는, 그 스토퍼편(41a) 및 제1 부쵸오크 레버(41₁)를 통하여 쵸오크변(20)은 항상 전개위치에 있도록 힘을 가하여주는 개변용수철(64)을 접촉시킨다. 그외의 구동은 제1 실시예와 같다.

그리고 주 쵸오크변(19)의 개방상태에서는, 연결용수철(23)이 그 비틀리는 힘에 의하여 제1 주쵸오크 레버(25₁)의 제1 스토퍼편(25a)을 제2 주쵸오크 레버(25₂)의 한쪽에 압압하여서, 양 레버(25₁),(25₂)를 연결시키고 있다. 따라서 조종자가 조작와이어(60)를 견인하거나 석방하면, 양레버(25₁),(25₂)가 동시에 요동하고, 주쵸오크변(19)은 적절히 개폐되지만, 이동안 유동기구(63)의 유동(遊動)에 의하여 연결로드(52)는 움직이지 않고, 따라서 부쵸오크변(20)은 여전히 전개위치를 유지하고 있다.

이렇게하여 주쵸오크변(19)이 제3도와 같이, 전폐되었을때, 조작와이어(60)을 다시 견인하면, 제2 주쵸오크레버(25₂)는 연결용수철(23)을 비틀고, 그 비트는 힘을 증가하면서 시계방향으로 지나치게 회동하기 때문에, 제1 실시예에 있어서의 기관분위기의 혹한시와 동일하게 주쵸오크변(19)의 폐쇄 토오크가 증가한다. 또 이때에는, 연결로드(52)의 우단은 원호 홈(62)의 좌단에 접촉되는 것으로 제2 주 쵸오크 레버(25₂)의 지나친 회동에 이하여 연결로드(52)가 제3도에서 우측으로 움직여서 제2 부쵸오크 레버(41₂)를 반시계 방향으로 회동시키기 때문에, 제1 실시예의 경우와 같이 부쵸오크변(20)은, 제4도에 표시한 전폐위치를 향하여 폐쇄된다. 따라서 조작와이어(60)의 견인량이 증대함에 따라서, 우선 주기화기(15)의 생성혼합기가 점차 농후하게 되고, 잇따라서 부기화기(16)의 생성혼합기가 점차 농후하게 된다,

기관이 시동되고, 주부압작동기(33)가 작동되면, 자동로드(36)가 후퇴하여 제1 주쵸오크 레버(25₁)를, 제2 스토퍼편(25b)이 제2 주쵸오크 레버(25₂)의 한쪽에 접촉될 때까지 회동하기 때문에, 주쵸오크변(19)은 조작와이어(66)의 견인량에 따른 안폭개도로 개방된다. 또 제2 부압작동기(44)의 작동에 의하면, 작동로드(45)가 후퇴되어서 제1 실시예의 경우와 같이 부쵸오크변(20)은 즉시로 전개위치로 되돌려진다.

그후 조종자가 기관온도의 상승에 따라서 조작와이어(60)의 견인을 복귀시키면, 제2 주쵸오크 레버(25₂)는 개변용수철(61)의 인장력에 의하여 제3도에서 반시계방향으로 회동하고, 그것이 제1 스토퍼편(25a)에 접촉되고 나서는 제1 주쵸오크 레버(25₁)와 일체로 되어서 회동하여, 주쵸오크변(19)은 개방되어 간다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 주 및 부가화기에 주 및 부쵸오크변을 설치하고, 양쵸오크변의 개방상태에서는 먼저 주 쵸오크만의 개도를 감소시키고, 그 주쵸오크변의 폐쇄후는 그 폐쇄토오크를 증대시키면 부쵸오크변의 개도를 감소시키도록 하였으므로 주, 부기화기에서 생성되는 혼합기의 종합공연비의 농후화범위 및 그 조절범위가 넓어지고, 상온으로부터 혹한상태까지 이르는 넓은 온도범위에서 형상 소정의 농후화 혼합기를 용이하게 생성할 수가 있으므로 기관의 시동성이 향상된다.

또 제2 발명에 의하면, 기관의 완폭시에 주쵸오크변을 소정의 완폭개도로 하고, 부쵸오크변을 전개위치로 개방되도록 하였으므로, 가열이 비교적 빠른 부연소실에서의 지나친 농후 혼합기에 의한 실화를 미연에 방지할 수 있음과 동시에, 주연소실의 혼합기의 분염 점화를 확실하게 행할 수 있고, 따라서 난기 운전은 안정되고, 또 난기 운전중에도 혼합기는 종합 공연비가 비교적 희박한 것으로도 족하기 때문에, 배기중의 미연성분과 그외의 유해성분의 발생을 억제할 수가 있다.

Claims (1)

1. 연소실을 주연소실과, 거기에 토오치노즐을 통하여 연통하고, 내부에 점화전을 비치한, 주연소실에 비해서 소요적의 부연소실로서 구성하고, 그 주연소실에 연결되는 주흡기로에 희박혼합기 생성용 주기화기를 접속시키고, 또 부연소실에 연결되는 부흡기로에 농후혼합기 생성용 부기화기를 각각 접속시켜서 되는 내연기관에 있어서, 그 주 및 부 기화기의 주 및 부흡기 통내 상류에 주 및 부 쵸오크변에 각각 설치하고, 주쵸오크변에 그 변개도를 적절히 조절할 수 있는 쵸오크변 개폐장치를 연결함과 동시에 그들 사이에 주쵸오크변 폐쇄후의 쵸오크변 개폐장치의 과잉조작에 따라 그 주쵸오크변의 폐쇄쵸오크가 증대되도록 변형되는 용수철을 장치하고, 또 그 부쵸오크변과 쵸오크변 개폐장치사이를, 그 쵸오크변 개폐장치의 과잉조작에 의하여 부쵸오크변이 폐쇄되도록 연결한 것을 특징으로 하는 기화기의 쵸오크변 제어장치.

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