KR830000152B1 - 가변착화 배전기(Variable Ignition Distributor)장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

가변착화 배전기(Variable Ignition Distributor)장치

제1도 (a)는 본 발명 착화배전기의 회전자 측단면도.

(b)는 가변 회전자의 전기적 결선도.

제2도는 제1도의 회전자 평면도.

제3도는 본 발명 점화배전기의 캡 종단면 설명도.

제4도는 제3도 캡의 평면 설명도.

제5도는 본 발명 착화 배전기의 일부 절개한 조립 단면도.

본 발명은 4행정 가솔린기관의 착화배전기에 관한 것으로 특히 전극이 이중(二重)으로 되는 가변착화 배전기에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 기존 배전기에서는 폭발행정이 연소실의 스파크 플러그(spark plug)에만 고전압을 인가하던 방식을 본 발명에서는 흡기 행정의 연소실 스파크플러그에도 저전압의 스파크용 전압을 인가시켜 주도록 하여 흡기행정의 연소실로 흡입되는 혼합기를 활성화 시켜줌으로써 지나친 과농 연료의 인입억제를 꾀하며, 또 흡기되는 혼합기의 체적 팽창으로 연소실 내의 진공도를 낮추고 압축 행정시 압축효율을 상승시켜 연소진행의 효율화를 추구함으로써 출력증대를 꾀하고자하는 것이다.

따라서 본 발명은 기존 배전기의 동작범위를 더욱 확장하여 폭발행정에만 인가되어 지는 스파크용 고전압의 일부를 흡기연소실에도 인가함으로서 흡기시에 인입되어 지는 혼합기의 일부에 연소가 진행되려 하나 계속 흡입되어 지는 혼합기의 유속에 더 이상 연소가 진행되지 아니하며, 혼합기가 활성화 된다는 사실을 발견했다.

이와같은 혼합기의 팽창은 흡기시에 발생되어지는 진공도를 낮추어 연소실의 압력을 상승하여 압축행정시에 압축효율을 증대시켜 주는것 같다.

첫째는 진공도의 심화에 따른 과농한 혼합기를 억제시키며,

둘째로는 압축효율을 상향시키고,

세째는 연소실 혼합기의 활성화로 실화의 우려를 배제함과 동시에 점화의 양호한 진행은 연소효율을 상승시켜 준다는 사실이다.

이상의 효과는 연료절감과 출력증대를 가져오는 것으로 이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 따라 상술하면 다음과 같다.

기존 배전기의 부분을 크게 나누어서 세 부분으로 구분하면 캡(cap), 회전자(r otor), 몸체(body)의 세부분으로 나눌수 있으며, 이 세부분중 캡과 회전자의 구조를 변경함으로서 본 발명의 목적을 달성할 수 있음을 보여주는 것이다.

제1도(a)는 가변착화 배전기의 회전자를 도시하는 측단면도로 합성수지와 같은 절연재로 성형되는 가변 배전부(1)는 합성수지로 형성되는 회전자(7)의 몸체상에 설치된 폭발행정의 연소실에 스파크를 인가하도록 되어진 공지의 점화용 전극(2)에 고정되어 있다.

또 상기한 가변배전기(1)와 점화용전극(2) 사이에는 제1도(b)에 도시한 전기적 회로가 구성되어 있다.

즉 점화용 전극(2)에 권회된 코일(L)과 콘덴서(C)가 병렬 연결되고 일단은 흡기 행정의 연소실에 스파크를 가하도록 되어진 가변전극(6)에 연결되고, 타단은 원심접점(3)과 인장스프링(4)이 바이메탈(5)을 통하여 전달되어지는 점화용 전극(2)에서의 스파크를 평활시킬수 있도록 내장되어 있으며, 가변전극(6)과 원심접점(3)과의 사이에는 회전자(7)의 회전속도에 따라 원심력에 의해 간격(ℓ)이 변화되도록 되어 있다.

제2도는 회전자의 평면도로 가변전극(6)을 구성하는 평스프링(4')와 원심추형전극(6')이 도시되어 있으며, 이같은 가변전극(6)상의 원심추형전극(6')은 회전속도에 따라 제3도에 도시하고 있는 캡에서의 1차단자(9)와의 스파크 전압 전달 위치각이 상이할수 있도록 되어 있다.

즉 고속회전에 의해 점화시기 진각(進角)에 따른 흡기연소실 인입연료의 약화되기 쉬운 활성화를 확실히 하기 위하여 점화 회전자 전극의 진각 성분 만큼 보상될 수 있도록 다소 후퇴된 흡기지점에 스파크가 인가될수 있게 원심추형전극(6')은 원심력에 따라 밖으로 밀려나면서 1차단자(9)와의 최근접 위치가 진각되어 스파크의 전달각이 변화되도록 되어 있다.

또한 점화전극(2)에서 인장스프링(4)와 원심접점(3)을 통하여 가변전극(6)에 전달되어지는 스파크의 특성이 엔진회전수의 급변시 또는 부하의 충격적 변화등과 같은 경우에 병렬 연결되어진 코일(L)과 콘덴서(C)는 스파크 성분의 난조 또는 충격적 스파크에 따른 연소의 불균형 가능성을 배제할 수 있게 스파크의 평활화와 엔진의 회전 전대역에 걸쳐 무리없는 스파크 전달이 이루어 지도록 하였다.

제3도에 있어서(8)은 2차단자 즉 폭발연소실에 전압을 인가하는 단자이며, (10)은 점화플러그(spark plug)로 연결되는 하이텐션 코드(Hightension cord)의 단자가 삽입되는 인입단자이다.

(11)은 점화코일과 연결되어지는 단자로써 회전자(7)상의 점화용전극(2)과 접촉되어지는 중심전극(12)이 스프링(13)에 의해 지지되어 있다.

또한 점화플러그로 전달되어지는 2차단자(8)와 1차단자(9)와의 사이에 층을 두어 설치하였으며, 이 1차단자(9)는 흡기행정의 연소실과 연결되는 단자와는 제4도에 점선으로 도시되어 있는바와 같이 캡을 구성하는 구조물내에 도선(9')으로 연결시키고 있다.

한편, 엔진의 회전수에 따라 원심접점(3)은 원심력을 받게되며, 엔진회전수와 원심접점(3)의 무게는 인장스프링(4)의 인장을 결정한다.

더불어 가변전극(6)과 원심접점(3)의 간격(ℓ)은 흡기행정 연소실의 스파크플러그에 가해지는 스파크 전압의 세기를 정하고 있다.

즉 가변전극(6)과 원심접점(3)사이의 거리만큼의 공간저항에 따라 스파크 전압의 세기를 변화시키고 있으며, 이같이 조절된 스파크전압은 가변전극(6)을 통해 1차단자(9)로 전달되어 내장된 도선(9')를 통하여 흡기행정의 연소실 단자로 인가되고 있다.

이러한 공간저항에 의거 강하되어진 미세한 스파크전압은 흡기행정에서 흡입혼합기의 상태를 활성화시켜 연소의 초기 화학적 변형단계로 이끄는 범위에서 그 정도가 정해진다.

제5도는 상기한 배전기의 캡과 회전자(7)를 몸체(14)에 조립하고, 그 일부를 절개한 단면도이다.

배전기 몸체(14)의 캠축(20)에 회전자(7)를 삽입시키며, 캠축(20)인입부의 형상에 따라 회전자(7)의 삽입부형태를 결정함은 물론이다.

상기와 같은 형태는 엔진의 기통수와 배전기의 크기 또는 배전기 캡의 외경, 엔진부분과의 간섭등 흡기 행정 연소실로 인가되는 가변전극(6)과 점화행정연소실로 인가되는 점화전극(2) 또는 1차단자(9)와 2차단자(8)간의 유지거리가 절연 파괴한계치 이내일 경우 그 주변의 조건에 따라 회전자(7)와 배전기캡의 지름을 임의로 변경할 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예에 있어서 연소실상의 흡기밸브가 개방되고 신기가 에어크리너를 지나 캬브레타를 통과하면서 혼합기를 형성하게 되든가 또는 흡기통로상에 인젝션 노즐(injection Nozzle)을 통하여 연료가 분사되어 혼합기는 연소실로 흡입되어지는 경우 흡입되고 있는 혼합기는 대기압 이하로 강하되어 연소실에 다다르며, 이 혼합기의 압축 행정을 거쳐 스파크플러그를 통하여 스파크전압을 가함으로서 연소가 시작되며, 이 연소는 피스톤에 급격한 압력을 가하여 출력을 발생시키는 기존기관의 점화 과정에서 회전수의 증가에 따른 흡입기의 진공도 상승은 점차 농후한 혼합기를 형성하며, 심지어는 과농연료의 인입과 압축효율의 감소로 말미암아 연소의 불평형을 유발하고 더욱이 저온시나 시동시 이같은 현상이 두드러지고 있다.

이같은 종래의 불완전연소의 요인을 연료와 산소의 결합시간의 장기화와 혼합기의 활성화에 따른 팽창에 의해 압축효율을 상승시킴으로서 연소의 안정을 도모한 것이다.

가변착화배전기 회전자(7)에는 중심전극(12)을 통하여 점화코일(도시하지 않음)로 부터 고압의 전류가 인입되며, 이 전류는 점화전극(2)을 통하여 폭발행정의 연소실에 인가되어 지고 이와 동시에 가변전극(6)을 통하여 1차단자(9)로 전달되어 흡기행정의 연소실로 인가되고 있다.

이러한 가변전극(6)상에는 점화전극(2)과 연결되어진 바이메탈(5) 그리고 스프링(4)종단에 원심접점(3)이 설치되고 있다.

바이메탈(5)은 기관이 냉각된 상태 또는 기관의 회전수 급변에 따른 온도변화로 발생되어지는 연소특성의 불균형을 보상하기 위하여 설치되어진것이며, 또 원심접점(3 )에 미치는 기관회전수에 의거한 원심력변화가 스프링(4)을 인장 변형시키는것과 온도변화에 따른 바이메탈(5)의 변형이 가변전극(6)과 원심접점(3)의 변화간격(ℓ)을 결정하는 요인이기 때문에 이 간격(ℓ)은 공간저항의 정도를 결정하며, 이 공간저항은 가변전극(6)으로 전달되어지는 전류량을 가변하게 되는 것이다.

이 전류는 기관의 급격한 변화 부하변동등에 따라 발생할 수 있는 난조를 평활화 시킬 수 있도록 형성되어진 코일(L)과 콘덴서(C)를 통과하여 가변전극(6)에 다다르게 된다.

물론 간격(ℓ)의 최소한계치는 완전접촉과 같은 상태가 발생할 수 없도록 되어 있어서 이 가변전극(6)에 전달된 스파크전류는 점화전극(2)으로 전달되는 스파크전류에 비교하여 그 전류량이 미세하며, 이 미세한 스파크 전류는 가변전극을 형성하고 있는 평스프링(4')와 원심추형전극(6')에 의해서 1차단자(9)에 스파크가 전달되는 위치각이 정해지게 되는 것이다.

즉 회전수에 따라 원심추형 전극(6')은 종단의 무거운 추부위가 1차단자(9)와 접근되면서 스파크전류 전달지점은 지각되는 것이다.

점화전극을 통해 스파크지점이 회전수의 증가에 따라 진각되는 것에 상대적으로 흡기행정의 연소실 상에는 후퇴된 지점에 미세한 스파크전류를 인가하여 흡입 행정시 산소와 연료의 화학적 결합이 촉구될수 있게 활성화 되는 것이며, 또한 혼합기의 부분적인 점화 발생우려는 계속적으로 연소실로 인입되어지는 흡기의 유속으로 더이상 연소가 진행되지 않으며, 빠른 유속상태시의 점화는 보다 큰 전류량을 갖는 스파크전류에 의해서만이 가능한 것이다.

따라서 흡기행정시의 혼합기는 단지 활성화 된 상태로 다소 팽창을 하여 흡기유속을 늦추며, 과농연료의 인입을 억제하게 되는 것이며. 다음 압축행정시 압축효율의 극대화를 가져오는 것이다.

이와같은 활성화 상태는 이미 혼합기의 화학적 변화상태로써 점화되기 쉬운 조건을 형성한다.

이처럼 활성화된 혼합기에 점화전극(2)을 통하여 가변전극(6)으로 전달된 스파크전류의 미세전류량을 제외한 나머지 스파크를 전달시킴으로서 폭발이 이루어지는데 지나치게 강한 스파크의 전달로 발생할수 있는 조기점화 현상과 같은 요인을 배제하고 착화지연시간을 효과적으로 확보함으로서 피스톤상에 폭발력이 전달되는 시점을 최적지점에 맞추어 안정된 연소지연시간 즉 화학적 결합단계와 열팽창단계의 진행을 안정화 시킴으로서 양호한 연소를 달성할 수 있게 되어 연료절감과 출력의 증가를 발생시킬 수가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 엔진의 폭발연소실에 연소용 고전압 스파아크가 배전되도록된 배전기의 점화전극에 있어서, 가변전극을 통해 흡기행정시 미세한 스파아크전류를 인가시켜 주도록 점화용 전극에 코일과 콘덴서가 병열로 설치되어 바이메탈과 원심접점을 통해 가변전극에 미세한 스파아크전류를 인가하도록 2중으로 설치하여서 되는 것을 특징으로하는 가변착화 배전기 장치.

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