KR950008331Y1 - 초음파를 이용한 자동차 엔진의 연료분사 시스템 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

초음파를 이용한 자동차 엔진의 연료분사 시스템

제1도는 종래의 엔진 연료 분사 시스템을 보인 구성도.

제2도는 본 고안의 엔진 연료 분사 시스템을 보인 구성도.

제3도는 본 고안의 요부를 보인 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 실린더 2 : 흡기구

3 : 흡기 매니폴드 4 : 연료공급부

5 : 연료공급관 6 : 연료밸브

7 : 연료필터 8 : 연료수위 감지센서

9 : 초음파 발생장치 10 : 판막

11 : 혼합기 농도 감지센서 12 : 에어밸브

13 : E.C.U 14 : 수온센서

15 : 드로틀포지션센서 16 : 에어프로우미터

본 고안은 초음파를 이용한 자동차 엔진의 연료분사시스템에 관한 것으로 특히 혼합기의 농도를 E.C.U로 부터 변화되는 전압에 의해 초음파의 세기를 조절하여 결정되게 함으로서 각 실린더마다 필요한 인젝터(Injector)의 수를 하나의 초음파 발생장치로 대체할 수 있게 한 것이다.

최근에 거의 모든 차량에 사용되고 있는 연료 직접 분사 시스템은 제1도에 도시된 바와 같이 각 실린더(a)에 설치된 인젝터(Injector)와 에어 프로우미터(c), 드로트포지션센서(d), 수온센서(e), 스타트 인젝터 타임 스위치(f)의 검출 신호에 의해 인젝터(b)의 연료분사량을 조절하는 E.C.U(g)로 구성되어 있다.

상기 연료분사 시스템은 인젝터(b)로 부터 분사되는 연료 입자가 고르지 않아 연소시에서 불완전 연소되고 이것은 엔진 효율을 저하시키는 주요인이 되고 있을 뿐만 아니라 인젝터(b)의 분사구가 자주 막혀 인젝터 크리너(Injector Cleaner)를 사용하여 분사루를 뚫어 주어야 하는 폐단이 있었다.

본 고안은 이와 같은 점을 감안하여 흡기매니폴드에 형성된 연료공급부와 상기 연료공급부에 설치된 초음파 발생장치와 연료필터로부터 연료공급부에 연결된 연료공급관과 상기 연료공급관의 중간에 설치된 연료밸브와 혼합기 농도감지 센서의 감지결과에 따라 초음파 발생장치의 초음파 세기를 조절하고 연료수위 감지센서의 감지결과에 따라 연료밸브를 조절하는 E.C.U로 구성된 연료분사 시스템을 제공함으로서 밸브가 아닌 전압이 조정에 의해 변화한 초음파 세기에 따라 연료분사량을 결정할 수 있게 한 것이다.

본 고안의 다른 목적은 초음파에 의하여 연료를 분사시킴으로서 고른 연료입자가 연소실에서 완전 연소되게하여 엔진 효율을 높여주기 위한 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 각 실린더마다 장착되어지는 인젝터를 하나의 초음파 발생장치로 대체함으로서 제작성 및 조립성을 향상시켜주기 위한 것이다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

흡기매니폴드(3)에 형성된 연료공급부(4)와 상기 연료공급부(4)의 하부에 설치된 통상의 초음파 발생장치(9)와 연료필터(7)로 부터 연료공급부(4)에 연결된 연료공급관(5)과 상기 연료공급관(5)의 중간에 설치된 연료밸브(6)와 실린더(1)의 흡기구(2)앞에 설치되어 혼합기의 농도를 감지하는 혼합기 농도감지센서(11)와 상기 연료공급부(4)에 설치되어 연료의 수위를 감지하는 연료수위 감지센서(8)와 상기 호흡기 농도감지센서(11)의 감지 결과에 따라 초음파 발생장치(9)의 초음파 세기를 조절하고 상기 연료수위 감지센서(8)의 감지 결과에 따라 연료밸브(6)를 조절하는 E.C.U(13)로 구성된 것이다.

상기 E.C.U(13)는 수온센서(14)와 드로틀 포지션센서(15), 에어프로우 미터(16), 에어밸브(12)의 감지 결과에 따라 엔진회전수에 따른 최적의 혼합기 농도를 결정하게 된다.

이와 같이 구성된 본 고안이 초음파 발생장치(9)는 얇은 금속제 판막(10)이 진동하는데 따라 초음파를 발생시키는 구조로 되어 있으며, 전압에 따라 발생되는 초음파의 주파수가 조절되는 것을 연료 공급부(4)의 액체상태의 연료는 초음파에 의해 미립자화하여 분사되며, 판막(10)의 진동수가 커지면 연료공급부(4)에서 실린더(1)의 흡기구(2)를 통해 실린더(1)로 분사되는 혼합기의 농도는 커지게 된다.

즉, 실린더(1)의 흡기구(2)앞에 설치된 혼합기 농도 감지 센서(11)가 혼합기의 농도를 감지하여 E.C.U(13)에 입력신호를 보내면 ECU(13)에서 감지한 엔진 회전수에 따른 직접 혼합기 농도와 비교하여 만일 감지된 혼합기 농도가 적정 혼합기 농도보다 크거나 작을 경우에는 E.C.U(17)에서 초음파 발생장치(9)에 걸리는 전압을 조절하게 된다.

초음파 발생장치(9)에 걸리는 전압이 조절되면 판막(10)의 진동수가 바뀌게 되고 이에 따라 분사되는 연료량이 조절되어 혼합기가 엔진 회전수에 따른 최적의 농도를 갖게 해주는 것이다.

상술한 초음파 발생장치(9)의 주파수는 전압을 조절하는데 따라 정밀하게 초음파에 의해 분사되는 연료의 입자는 고르기 때문에 연소실에서는 완전연소가 이루어지게 되며 이에 따라 엔진 효율이 높아지게 되는 것으로 밸브가 아닌 전압이 조정에 의하여 연료분사량을 조정할 수 있는 것이다.

한편 연료필터(7)에 연결된 연료공급관(5)으로 부터 연료가 공급되는 연료공급부(4)의 수위는 연료 수위 감지센서(8)에 의해 감지되고, 감지된 결과는 E.C.U(13)는 연료밸브(6)를 조절하게 되는 것으로 만일 연료공급부(4)의 수위가 일정수위에 도달하게 되면 E.C.U(13)가 연료밸브(6)를 잠금으로서 연료공급부(4)의 수위가 일정 수위를 넘지 못하게 조절하게 된다.

또한 에어밸브(12)는 엔진이 공회전 시에만 작동하는 밸브로서 작동원리 및 동작은 종래의 것과 같다.

이와 같이 본 고안은 흡기 매니폴드(3)에 형성된 연료공급부(4)하부에 통상의 초음파 발생장치(9)를 설치하여 E.C.U(13)에서 검출되는 엔진회전수와 혼합기 농도에 따라 분사되는 연료량을 조절할 수 있게 한 것으로서, 초음파에 의해 연료가 미립자화 되어 고른 연료입자가 분사되기 때문에 연소실에서 완전 연소가 이루어져 엔진효율이 증대되게 되는 것이다.

Claims (1)

1. 흡기매니폴드(3)에 형성된 연료공급부(4)와 상기 연료공급부(4)의 하부에 설치된 통상의 초음파 발생장치(9)와 연료필터(7)로부터 연료공급부(4)에 연결된 연료공급관(5)과 상기 연료공급관(5)의 중간에 설치된 연료밸브(6)와 실린더(1)의 흡기구(2)앞에 설치되어 혼합기의 농도를 감지하는 혼합기 농도감지센서(11)와 상기 연료공급부(4)에 설치되어 연료의 수위를 감지하는 연료수위 감지센서(8)와 상기 혼합기 농도감지센서(11)의 감지 결과에 따라 초음파 발생장치(9)의 초음파 세기를 조절하고 상기 연료수의 감지센서(8)의 감지 결과에 따른 연료밸브(6)를 조절하는 E.C.U(13)로 구성된 초음파를 이용한 자동차 엔진의 연료분사 시스템.