KR940002787Y1 - Lpg 엔진의 저온 시동성 향상장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

LPG 엔진의 저온 시동성 향상장치

제 1 도는 기존의 LPG 연료 계통도.

제 2 도는 본 고안이 적용되는 프로판 가스 조절을 위한 계통을 개략적으로 도시한 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : LPG 탱크 1' : 프로판 탱크

2 : 여과기 3 : 전자밸브

4 : 베이퍼라이저 5 : 가스혼합기

6 : 흡기다기관 7 : 엔진

8 : 연료공급라인 9 : 솔레노이드 밸브

10 : 논리 AND 11 : 비교기

12 : 온도센서

본 고안은 LPG(액화석유가스)를 연료로 하는 기관의 연료 공급 계통에 관한 것으로서, 특히 저온 상태에서의 시동성 향상을 위하여 시동시 별도의 연료공급 계통을 적용한 LPG엔진의 저온 시동성 향상 장치에 관한 것이다.

일반적으로 엔진을 구동시키는 연료로서 내연기관에서는 주로 가솔린, 디젤, 및 LPG등을 사용하고 있다.

상기 연료중 LPG는 연료비가 싸고, 혼합기가 가스 상태로서 각 실린더에 분배가 균일하며, 엔진 수명이 길고, 옥타가가 높아 노킹이 잘 일어나지 않으며, 엔진오일에 수명일 길고 엔진워밍업이 신속한 동시에 점화플러그가 깨끗하다는 장점을 갖는다.

반면에 연료탱크의 중량과 위험도가 높고, 가스누출 및 검출이 어려우며, 가솔린에 비하여 출력이 약하고, 한냉기온 즉 저온에서 시동성이 좋지 못하다는 단점을 갖는다.

이중에서도 저온에서 엔진 시동성 저하는 실용상 많은 문제를 갖게 한다.

이들의 연료계통에는 예열기와 증발기에 엔진 냉각수의 폐열을 이용한 액화 연료의 LPG를 예열할 수 있도록 하고 있으나 이 역시 엔진이 시동 되어야만 엔진 냉각수의 온도가 상승되는 것을 감안 할때에는 일단 시동을 어떻게 여하히 하느냐가 문제가 된다.

LPG는 그 특성상 액화상태에서는 물보다 그 비중이 약 1/2로 가볍지만 기체 상태에서는 공기보다 약 2배정도 무거운 비중을 갖는다.

따라서 종래와 같이 저온에서의 LPG활성화가 부족한 상태에서 주위의 찬 공기와 함께 기화기를 통하여 엔진 내부로 공급되는 경우에는 더욱더 시동이 어렵게 된다.

그러므로 본 고안은 상기 종래의 LPG 엔진이 갖는 저온 시동성을 향상시키기 위하여 시동시 형성되는 별도의 연료계통에 프로판탱크를 형성하고 이 연료계통은 제어 장치에 의하여 선택적으로 형성될 수 있도록 제어되는 LPG엔진의 저온 시동성 향상 장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 기술구성을 상세하게 살펴보고자 한다.

LPG연료를 사용하는 엔진의 연료계통은 기본적으로 LPG탱크(1), 여과기(2), 액화연료의 이송을 제한하는 전자밸브(3), 액화연료가 감압되고 기화되며 압력이 조절되는 베이퍼라이저(4) 그리고 압력이 대기압에 가까이 저하되어 기화된 연료를 연소실에 공급하기 위하여 공기와 가스를 혼합하는 가스 혼합기(5)이 가스혼합기의 기화가스가 흡기다기관(6)을 통하여 엔진(7)의 각 연소실에 공급되도록 이루어진 것은 이미 잘 알려져 있다.(제 1 도 참조)

이에 본 고안의 제 2 도에 도시된 바와같이 상기 LPG탱크(1)의 액화연료 출구 측에 연료공급라인(8)을 통하여 접속되는 별도의 프로판 탱크(1')를 설치하되 이 연료공급라인(8)상에는 솔레노이드 밸브(9)를 개재하여 상기 연료공급라인(8)을 개폐하도록 이루되, 이 솔레노이드 밸브(9)는 저온을 검출하는 온도센서(12)와 기준전압이 비교기(11)에 비교 입력되고, 이 비교기 출력이 시동 스위치의 스타트 접점과 논리AND(10)에 입력되어, 저온 상태와 시동순간의 조건을 만족할 때 출력이 발생되어 개방되고 반대의 경우 폐쇄되도록 이루어진 것이다.

상술된 바와같은 본 고안의 작용효과를 좀더 상세하게 살펴보기로 하자.

이미 알려진 바와같이 LPG연료로 구동되는 내연기관은 여러 장단점을 갖으며 특히 극복되지 못하던 단점은 저온 상태에서의 엔진시동이 문제시 된다.

LPG연료는 저온일수록 그 성질상 기화시키가 어렵다.

한편 LPG는 프로판 프로필렌, 부탄, 부틸렌 등의 혼합물로서 이 혼합물의 구성비중 프로판 비를 증가시키면 안정성은 저하 될 수 있으나 착화는 용이하게 된다.

따라서, 저온의 상태에서 시동을 걸게 될 때 본 고안이 유용하다.

즉 운전자가 미도시된 시동스위치를 돌려 시동을 거는 경우 비교기(11)가 저온을 검출하게 되면 상기 시동스위치의 스타트 접점 입력과 비교기 출력이 논리 AND(10)에 입력되어 출력을 발생하게 한다. 이 논리 AND(10)의 솔레노이드 밸브(9)구동출력으로 시동 스위치를 시동위치로 작동시키는 순간 솔레노이드 밸브(9)는 개방되게 된다.

물론 이때 기존 연료 계통에 전자 밸브(3) 또한 개방되어 연료는 지속적으로 공급될 것이다.

따라서 프로판 탱크(1')의 출구측에 솔레노이드 밸브(9)가 개방되므로서 연료공급 라인(8)을 통하여 기존 LPG연료에 프로판이 첨가된 상태의 연료가 여과기로 직송되게 된다.

즉, 착화되기에 용이한 혼합비를 갖는 기화 연료가 엔진의 각 연소실로 직송되어 공급되게 되는 것이다.

이후 통상의 점화 플러그에 의하여 엔진이 시동되면 시동스위치를 놓아 키 스위치 "ON"상태가 되어 상기 솔레노이드 밸브(9)를 구동하는 논리AND(10)의 일측 입력이 단절되어 저온 상태와 시동상태라는 출력조건이 만족되지 아니하므로 솔레노이드 밸브(9)는 오프되어 폐쇄되게 된다.

이리하여 시동이 걸리게 된 후에는 프로판 탱크(1')의 프로판공급은 차단되고 LPG만이 기존의 연료계통을 따라서 각 연소실로 정상 공급되는 것이다.

그러므로 저온 시동시 연소실이 1차 폭발을 위한 연료는 LPG만에 프로판을 첨가한 기화 가스를 공급하므로서 시동이 원활하게 되고 따라서 저온에서의 시동성은 크게 향상되는 것이다.

물론 저온이 아닌 경우의 상온에서는 온도센서가 비교기 출력을 제한하므로서 솔레노이드 밸브는 작동치 않아 정상 연료계통으로 시동되게 된다.

여기서, 프로판 탱크는 그 용적이 작아도 관계없다. 왜냐하면 저온(동절기)시동초기에만 시동연료의 옥탄가를 높이기 위하여 제한적으로 사용되기 때문이다.

이상에서 살펴본 바와같은 본 고안의 장치는 별도의 프로판 탱크와 연료공급라인을 부가하여 LPG기관에서 문제되는 저온 시동성이 크게 향상되는 매우 우수한 고안인 것이다.

Claims (1)

1. LPG를 연료로 하는 기관의 연료계통 LPG 탱크(1), 여과기(2), 전자밸브(3), 베이퍼라이저(4), 가스혼합기(5) 및 흡기다기관(6)을 통하여 엔진(7)의 각 연소실로 공급되도록 이루어지는 것에 있어서, 상기 LPG탱크(1)의 액화연료출구측에 연료공급라인(8)을 통하여 접속되는 별도의 프로판 탱크(1')를 설치하되 이 연료공급라인(8)상에는 솔레노이드 밸브(9)를 개재하여 상기 연료 공급라인(8)을 개폐하도록 이루되, 이 솔레노이드 밸브(9)는 저온을 검출하는 온도센서(12)와 기준전압이 비교기(11)에 비교 입력되고, 이 비교기 출력이 시동 스위치의 스타트 접점과 논리AND(10)에 입력되어, 저온상태와 시동순간의 조건을 만족할 때 출력이 발생되어 개방되고 시동이 되거나 저온이 아닐때 차단되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 LPG 엔진의 저온 시동성 향상 장치.