WO2014007501A1 - 디젤엔진용 인젝터 클리닝 장치 - Google Patents

디젤엔진용 인젝터 클리닝 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2014007501A1
WO2014007501A1 PCT/KR2013/005838 KR2013005838W WO2014007501A1 WO 2014007501 A1 WO2014007501 A1 WO 2014007501A1 KR 2013005838 W KR2013005838 W KR 2013005838W WO 2014007501 A1 WO2014007501 A1 WO 2014007501A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
injector
cleaning
diesel engine
coating
cleaning device
Prior art date
Application number
PCT/KR2013/005838
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
박용우
Original Assignee
(주)씨앤포스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)씨앤포스 filed Critical (주)씨앤포스
Publication of WO2014007501A1 publication Critical patent/WO2014007501A1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M65/00—Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
    • F02M65/007—Cleaning
    • F02M65/008—Cleaning of injectors only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • F02B77/04—Cleaning of, preventing corrosion or erosion in, or preventing unwanted deposits in, combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump

Definitions

  • the present invention relates to an injector cleaning apparatus for a diesel engine, and more particularly, by directly connecting the apparatus to an injector, spraying the cleaning liquid therein, washing the liquid, and spraying the coating liquid in a second manner to discharge pollutants and perform internal coating.
  • the injector can be cleaned simply and effectively without dismounting the injection system, and there is no need to drive the engine by directly driving the injector through the injector driver, and the effect of injector cleaning is increased by adjusting the current amount and driving frequency of the injector It relates to an injector cleaning device for a diesel engine that can be controlled.
  • the fuel injection system for supplying and controlling fuel to a diesel engine is configured as shown in FIG. 1 and is a major component that accounts for the largest proportion of the automobile manufacturing cost.
  • the high pressure fuel pump allows the fuel to be first transported to the common rail and stored under pressure, and then the fuel is supplied at the same pressure from the common rail to all the injectors. Relying on imports, domestic technology is currently unable to produce. Therefore, care should be taken to avoid possible defects in the system.
  • the injector which is a device that sends fuel to the engine cylinder, is a problem.
  • the operation structure of the general injector 100 can be seen.
  • the control valve 110 is opened while a magnetic field is formed, and the pressure of the internal pressure is increased.
  • the plunger 102 (plunger) is opened together by the change, the high-pressure fuel is injected through the injector nozzle 103.
  • the injection of the fuel is stopped while restoring to the original state by the elastic force of the valve spring 104.
  • piezo injector method is a structure in which a control valve is opened and closed by a piezo actuator when a voltage is applied.
  • the engine of the car is equipped with these injectors to be supplied with fuel. After using the car for a long time no matter what type of injector is used, carbon will accumulate in the injector, which causes the performance degradation of the car.
  • each injector is connected to the common rail and mounted inside each cylinder. Since the injector is exposed to high temperature and high pressure as it is, as well as being in direct contact with the carbon generated in the combustion process, the injector nozzles are clogged, causing engine failure, or directly causing engine power degradation and smoke generation. In addition, due to the characteristics of diesel fuel, various chemicals added to the fuel may cause chemical contamination and foreign matter deposition in the fuel injection system, which may cause operating defects.
  • the injector cleaner is for removing impurities such as carbon or sludge that adheres to the injector.
  • the injector cleaner supplies a cleaning chemical to the fuel system of the engine to melt and remove the impurities.
  • Injector cleaning of a general diesel engine can be largely divided into two types. There are a fuel additive method in which a chemical is directly added to a fuel and circulated, and a cleaning liquid is injected directly into a combustion chamber for combustion.
  • the cost is simple and the operation is simple, but since the chemical is mixed with the fuel, the cleaning effect of the injector may be insignificant.
  • the engine is burned using the cleaning liquid rather than the fuel, which may cause damage to the engine and secondary problems of the fuel injection system.
  • the diesel engine has a structure in which fuel is compressed to high pressure by a high pressure pump and injected directly into the injector. When this method is used, the diesel engine high pressure pump idles for a predetermined time and wears out high pressure pump and internal parts.
  • an object of the present invention is to connect the device directly to the injector to spray the cleaning solution therein and to wash and to spray the coating solution secondary to discharge the pollutants and to perform the internal coating Accordingly, an object of the present invention is to provide an injector cleaning apparatus for a diesel engine that can clean the injector simply and effectively without detaching and attaching the fuel injection system.
  • Another object of the present invention is to drive the injector directly through the injector driver, there is no need to drive the engine separately, the injector cleaning for diesel engines can be controlled to increase the effect of the injector cleaning by adjusting the current amount and drive frequency value of the injector In providing a device.
  • an apparatus for cleaning an injector for injecting fuel to a diesel engine cylinder the apparatus for controlling the pressure of the inlet air;
  • an injector driver for forcibly driving the injector.
  • the contaminants decomposed by the cleaning liquid in the injector may be removed together while the coating liquid injected into the injector is discharged through the back leak line of the injector.
  • the injector driver may adjust the amount of current higher than the normal driving current to increase the temperature inside the injector, or increase the frequency of the control valve inside the injector by adjusting the driving frequency value higher than the normal driving frequency.
  • the injection nozzle of the injection unit may be further provided with a mesh filter to prevent the injection of foreign matter.
  • FIG. 1 is a block diagram of a typical automotive diesel engine fuel injection system.
  • FIG. 2 is a view showing the injector operation structure of a general automotive diesel engine.
  • FIG. 3 is a block diagram of an injector cleaning apparatus for a diesel engine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram of an injector cleaning apparatus for a diesel engine according to an embodiment of the present invention.
  • an injector cleaning apparatus for a diesel engine includes a regulator 10, a cleaning liquid room 21, a coating liquid room 22, an injection unit 30, and an injector driver 40. It includes. Looking at the overall structure briefly, the regulator 10 serves to uniformly control the pressure of the outside air flowing into the injector cleaning device, the outside air through the pipe, the cleaning liquid room 21 or the coating liquid room 22 Will flow). The user can determine in which room 20 the air flows through the air valve 11 installed between the regulator 10 and the two rooms 20, and the room into which the air flows according to the determined direction. At 20, the stock solution stored in the room 20 starts to be discharged to the lower end of the opposite side by the pressure of air.
  • Pipes are connected to the lower ends of the cleaning liquid room 21 and the coating liquid room 22, and a stock solution valve 12 is installed, so that the stock solution which starts to be discharged from one of the two rooms 20 is discharged.
  • the passage may be opened by adjusting the reservoir valve 12 to flow to the injection unit 30.
  • the injection unit 30 is directly connected to the diesel engine injector of the vehicle, and the stock solution is injected into the injector due to the pressure of external air as a result, the injector driven through the injector driver 40. According to the operation of the cleaning operation using the stock solution is performed.
  • the room 20 in which the stock solution is accommodated is provided in two types, the cleaning solution room 21 and the coating solution room 22, and each has a form of a container for storing the cleaning solution and the coating solution.
  • the cleaning liquid serves to chemically decompose contaminants in the injector, and is a storage liquid that is primarily sprayed onto the injector through the injection unit 30. It uses alkaline eco-friendly surfactant solution as cleaning liquid, and if it keeps for a certain time while being injected into the injector, contaminants in the contaminated parts are decomposed. Applicants' experiments have shown that it is desirable to maintain a decomposition time of about 1 hour, and after the decomposition time has passed through the injection unit 30 to spray the coating liquid stored in the coating liquid room 22 to the injector 30 will be.
  • the coating liquid plays various roles.
  • the injector contaminants decomposed by the cleaning liquid are removed through a backleak line of the injector.
  • the back leak is a means designed to solve the problem of using the fuel at a necessary time and returning the remaining amount, which is not controlled when the fuel is injected into the cylinder from the injector.
  • the cleaning solution is injected into the injector and the contaminants are decomposed, it stays inside, which is cleaned up by injecting the coating solution into the injector and then discharging it to the back leak line.
  • the lubrication component is completely removed from the inside of the injector through the injection and discharge of the cleaning liquid. When the injector is driven in such a state, there is a high risk of damage to the internal parts.
  • the coating solution thus functions as a lubrication and metal protective coating inside the injector.
  • the contaminants inside the injector are decomposed by the cleaning liquid, and the coating liquid is sprayed secondly to remove the decomposed contaminants, and the injector cleaning is performed by lubricating and coating the inside.
  • the injector driver 40 provided in the injector cleaning apparatus according to the present invention is a component that applies the power to the injector so that the injector itself is forcedly driven without starting the engine.
  • a control field 110 is opened while a magnetic field is formed, and a plunger 102 is formed by a change in an internal pressure.
  • the piezo injector has a structure in which high pressure fuel is injected through the injector nozzle 103 while being opened together, and the piezo injector has improved the injection response and output is higher than that of the conventional injector 100.
  • ECU Electronic Control Unit
  • a method of flowing current by directly connecting the injector drive to the injector connector is performed. It is possible to force the injector.
  • the injector driver 40 may control an environmental element such that the effect of injector cleaning is increased in addition to a function of simply applying power to the injector.
  • the injector driver 40 adjusts the amount of current higher than the drive current of the normal injector, thereby raising the temperature inside the injector. Decomposition of contaminants through the cleaning solution is more effective at higher temperatures than room temperature. By increasing the amount of current, the internal conditions can be adjusted to 60 ⁇ 70 °C, which is the most suitable temperature for the decomposition of contaminants by the cleaning liquid. It is.
  • the injector driver 40 may increase the frequency of the control valve inside the injector by adjusting the driving frequency value higher than the normal driving frequency. The faster the valve inside the injector reciprocates, the more smoothly the decomposition and cleaning of contaminants through the cleaning liquid, thus inducing a higher frequency than the normal valve frequency of 10 Hz.
  • the experiments were conducted on how the effect of injector cleaning actually changed when the frequency of the injector control valve was increased by adjusting the driving frequency.
  • setting the PWM (Pulse Width Modulation) condition to 35 in the injector driver 40 had the most effective cleaning effect, while using the injector driver 40 with the PWM value fixed at 35.
  • the washing rate was measured by varying the frequency of the valve.
  • the cleaning rate was measured by disassembling parts such as control valves inside the injector before and after the cleaning operation using the injector cleaning apparatus according to the present invention and quantitatively indicating how much the frequency of foreign substances was reduced in quantity. .
  • the cleaning rate is 99% and the largest cleaning effect can be obtained.
  • the wear and damage of the injector component may occur when the frequency is increased to 1000 Hz or more, it is most preferable to induce a frequency of about 970 Hz suitable for the applicant's experimental results.
  • the injector driver 40 according to the present invention can give more suitable environmental conditions for the injector cleaning by adjusting the current amount and the driving frequency value, which is not caused by the engine starting, but by the injector driver 40 itself. This is possible because it is a driving method.
  • the injector driver 40 is in line with the injector, the injector 30 is directly connected to the inlet of the injector supplied with fuel from the common rail when the diesel engine is driven to the cleaning liquid or coating liquid Choose a structure that can be sprayed inside.
  • the common rail is a pipe in which fuel transferred from a high-pressure fuel pump is accumulated and stored in an automotive fuel injection system, and serves as a kind of reservoir for supplying fuel to all the injectors at the same pressure. to be.
  • a plurality of slender pipes are connected to the long pipe and are connected to the injector.
  • the injector 30 according to the present invention is directly connected to the part receiving fuel from the common rail in the injector.
  • the stock solution stored in the cleaning liquid room 21 and the coating liquid room 22 may be injected into the injector through the injection unit 30 using the pressure of the external air.
  • the injection nozzle 31 of the injection unit 30 is provided with a mesh filter 32 separately, and mixed with the injector even when foreign matter flows in the middle of the cleaning liquid room 21, the coating liquid room 22, or the pipe. It is possible to prevent the injection.
  • there are generally a plurality of injectors of a diesel engine it is possible to distribute the stock solution to the plurality of injectors at once by using a T-type connector or the like.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

본 발명은 디젤엔진용 인젝터 클리닝 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장치를 인젝터에 직접 연결하여 내부에 클리닝액을 분사하여 세척하고 코팅액을 2차로 분사하여 오염물질 배출 및 내부 코팅을 실시함으로써, 연료분사 시스템의 탈부착 없이도 간단하고 효과적으로 인젝터를 클리닝할 수 있는 디젤엔진용 인젝터 클리닝 장치에 관한 것이다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 디젤엔진옹 인젝터 클리닝 장치는, 유입공기의 압력을 제어하는 레귤레이터; 상기 인젝터 내부의 오염물질 분해를 위한 클리닝액을 저장하는 클리닝액 룸; 상기 분해된 오염물질의 제거 및 상기 인젝터 내부의 코팅을 위한 코팅액을 저장하는 코팅액 룸; 상기 유입공기의 압력에 의해, 상기 클리닝액 룸 및 코팅액 룸의 저장액을 상기 인젝터 내부에 선택적으로 분사할 수 있는 분사부; 상기 인젝터를 강제 구동시키는 인젝터 드라이버를 포함한다.

Description

디젤엔진용 인젝터 클리닝 장치
본 발명은 디젤엔진용 인젝터 클리닝 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장치를 인젝터에 직접 연결하여 내부에 클리닝액을 분사하여 세척하고 코팅액을 2차로 분사하여 오염물질 배출 및 내부 코팅을 실시함으로써, 연료분사 시스템의 탈부착 없이도 간단하고 효과적으로 인젝터를 클리닝할 수 있으며, 인젝터 드라이버를 통해 인젝터를 직접 구동시켜 엔진을 별도로 구동시킬 필요가 없고, 인젝터의 전류량 및 구동주파수값을 조절하여 인젝터 클리닝의 효과가 증대되도록 제어할 수 있는 디젤엔진용 인젝터 클리닝 장치에 관한 것이다.
디젤(diesel)엔진에 연료를 공급·제어하는 연료분사 시스템은 도 1에 도시한 바와 같이 구성되며, 자동차 제조원가에 가장 큰 비율을 차지하는 주요 구성요소이다. 고압 연료펌프로 인해 연료가 먼저 커먼레일에 이송되어 축압 저장된 후, 이 연료가 커먼레일(common rail)에서부터 모든 인젝터(injector)에 같은 압력으로 공급되는 시스템인데, 이러한 연료분사 시스템의 핵심부품은 전량 수입에 의존하고 있으며 현재 국내 기술로는 제작이 불가능한 실정이다. 때문에 시스템에 가급적 결함이 발생하지 않도록 주의해야 하는데, 그중에서도 연료를 엔진 실린더(cylinder)로 보내주는 장치인 인젝터는 문제가 주로 발생되는 부분이라 할 수 있다.
도 2를 살펴보면, 일반적인 인젝터(100)의 동작구조에 대해 볼 수 있는데 인젝터(100) 내부의 솔레노이드(101)(solenoid)에 전류를 가하면 자기장이 형성되면서 컨트롤 밸브(110)가 열리고, 내부 압력의 변화에 의해 플런저(102)(plunger)가 함께 열리면서 고압의 연료가 인젝터 노즐(103)을 통해 분사되는 구조이다. 그리고 솔레노이드(101)에 전류가 차단되면, 밸브 스프링(104)(valve spring)의 탄성력에 의해 다시 원상태로 복원되면서 연료의 분사가 중지되는 것이다. 또 다른 방식도 있는데, 그 중 피에조(piezo) 인젝터 방식은 전압이 가해지면 피에조 액츄에이터에 의해 컨트롤 밸브가 열리고 닫히는 구조를 택한다. 자동차의 엔진에는 이러한 인젝터들이 장착되어 연료를 공급받게 되는데, 어떤 형태의 인젝터를 사용하든간에 자동차를 장기간 주행하고 난 후에는 인젝터에 카본이 쌓이게 되어 자동차 성능저하의 원인으로 작용하게 된다.
특히 도 1에 도시한 바와 같은 커먼레일 다이렉트 인젝션 방식(Common Rail Direct Injection Type)의 디젤엔진의 경우, 각 인젝터가 커먼레일과 연결되어 각각의 실린더 내부에 장착되는 구조로서, 엔진의 폭발 행정 과정에서 상기 인젝터는 고온 및 고압에 그대로 노출되어 있을 뿐만 아니라 연소 과정에서 발생되는 카본에 직접 접촉되기 때문에, 인젝터 노즐이 막혀 엔진고장을 일으키거나, 엔진출력 저하 및 매연 발생의 직접적인 원인이 되고 있다. 또한 디젤 연료의 특성상, 연료에 첨가되는 각종 화학물질은 연료분사 시스템 내부에 화학적 오염 및 이물질 퇴적을 유발시켜 작동 결함의 우려가 있다.
이러한 이유로 사용자는 일정기간 주행 후에는 별도의 인젝터 클리너를 사용하여 인젝터 노즐을 클리닝하는 작업을 실시해야 한다. 인젝터 클리너는 인젝터에 점착하게 되는 카본이나 슬러지 등의 불순물을 제거하기 위한 것으로, 엔진의 연료계통으로 세척약품을 공급하여 상기 불순물을 녹여서 제거하기 위한 장치이다. 일반적인 디젤엔진의 인젝터 클리닝은 크게 두가지 타입으로 나눌 수 있는데, 연료에 직접 약품을 첨가해서 순환시키는 연료첨가제 방식과, 클리닝액을 직접 연소실로 분사하여 연소시키는 방식이 있다.
그런데 연료첨가제 방식의 경우, 비용이 적게 들고 작업이 간단하지만 실질적으로 약품이 연료와 혼합되어 있기 때문에 인젝터를 클리닝하는 효과는 미비하다고 볼 수 있다. 또한 클리닝액을 직접 연소실로 분사하여 연소시키는 방식의 경우에는, 연료가 아닌 클리닝액을 이용해서 엔진을 연소시키기 때문에 엔진의 손상 및 연료분사 시스템의 2차적인 문제점 발생 우려가 있다. 기본적으로 디젤엔진은 고압펌프에 의해 연료가 고압으로 압축되어 인젝터로 직접 분사되는 방식의 구조인데, 이러한 방식을 이용하게 되면 일정시간 이상 디젤엔진 고압펌프가 공회전하게 되어 고압펌프 및 내부부품의 마모나 파손의 위험이 따르고 엔진에 무리가 갈 뿐만 아니라, 공회전에 따른 과도한 매연발생 등으로 인해 환경적으로도 큰 문제점이 있었던 것이다. 더욱이 이러한 방식의 인젝터 클리닝 장치는 작업에 비용이 많이 드는데 비해, 인젝터 클리닝의 효과가 지속적이지 못한 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 장치를 인젝터에 직접 연결하여 내부에 클리닝액을 분사하여 세척하고 코팅액을 2차로 분사하여 오염물질 배출 및 내부 코팅을 실시함으로써, 연료분사 시스템의 탈부착 없이도 간단하고 효과적으로 인젝터를 클리닝할 수 있는 디젤엔진용 인젝터 클리닝 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 인젝터 드라이버를 통해 인젝터를 직접 구동시켜 엔진을 별도로 구동시킬 필요가 없고, 인젝터의 전류량 및 구동주파수값을 조절하여 인젝터 클리닝의 효과가 증대되도록 제어할 수 있는 디젤엔진용 인젝터 클리닝 장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 디젤엔진 실린더에 연료를 분사하는 인젝터를 클리닝하는 장치에 있어서, 유입공기의 압력을 제어하는 레귤레이터; 상기 인젝터 내부의 오염물질 분해를 위한 클리닝액을 저장하는 클리닝액 룸; 상기 분해된 오염물질의 제거 및 상기 인젝터 내부의 코팅을 위한 코팅액을 저장하는 코팅액 룸; 상기 유입공기의 압력에 의해, 상기 클리닝액 룸 및 코팅액 룸의 저장액을 상기 인젝터 내부에 선택적으로 분사할 수 있는 분사부; 상기 인젝터를 강제 구동시키는 인젝터 드라이버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때 상기 인젝터 내부에서 상기 클리닝액에 의해 분해된 오염물질은, 상기 인젝터 내부로 분사된 상기 코팅액이 상기 인젝터의 백리크 라인을 통해 배출되면서 함께 제거될 수 있다. 그리고 상기 인젝터 드라이버는 전류량을 정상구동전류보다 높게 조절하여 상기 인젝터 내부의 온도를 상승시키거나, 구동주파수값을 정상구동주파수보다 높게 조절하여 상기 인젝터 내부의 컨트롤 밸브의 진동수를 상승시키는 것이 가능하다. 여기에, 상기 분사부의 분사노즐에는 이물질의 분사를 방지하는 메쉬필터를 추가로 구비할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 엔진의 구동 및 연료분사 시스템의 탈부착 없이도 간단하게 인젝터를 클리닝할 수 있어 비용이 적게 들고 작업이 간단하면서도 클리닝의 효과가 우수한 장점이 있다. 또한 인젝터를 강제 구동시키는 방식으로 엔진에 공회전을 시킬 필요가 없어서 엔진 부품에 무리가 가지 않고 친환경적이며, 연료분사 시스템에 2차적인 문제점이 발생할 가능성을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 자동차 디젤엔진 연료분사 시스템의 구성도이다.
도 2는 일반적인 자동차 디젤엔진의 인젝터 동작구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디젤엔진용 인젝터 클리닝 장치의 구성도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디젤엔진용 인젝터 클리닝 장치의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디젤엔진용 인젝터 클리닝 장치는 레귤레이터(10), 클리닝액 룸(21), 코팅액 룸(22), 분사부(30), 인젝터 드라이버(40)를 포함한다. 전체적인 구조를 간략하게 살펴보면, 레귤레이터(10)는 인젝터 클리닝 장치로 유입되는 외부공기의 압력을 균일하게 제어하는 역할을 수행하며, 상기 외부공기는 파이프를 통해 클리닝액 룸(21) 또는 코팅액 룸(22)으로 유동하게 된다. 사용자는 레귤레이터(10)와 두개의 룸(20) 사이에 설치된 공기 밸브(11)를 통해 공기를 어느 룸(20)으로 유동하게 할 지 방향을 결정할 수 있으며, 결정된 방향에 따라 공기가 유입된 룸(20)에서는 해당 룸(20)에 수용되어 있던 저장액이 공기의 압력에 의해 반대측 하단부로 배출되기 시작한다. 클리닝액 룸(21) 및 코팅액 룸(22)의 하단부에는 파이프가 연결되고 저장액 밸브(12)가 설치되어, 상기 두개의 룸(20) 중 어느 한 룸(20)에서 배출되기 시작한 저장액이 분사부(30)로 유동하도록 저장액 밸브(12)를 조절하여 통로를 개방할 수 있다. 분사부(30)는 자동차의 디젤엔진 인젝터와 직접 연결한 상태로, 상기 저장액은 결과적으로 외부공기의 압력으로 인해 인젝터의 내부로 분사가 이루어지는 것이고, 상기 인젝터 드라이버(40)를 통해 구동되는 인젝터의 동작에 따라 저장액을 이용한 클리닝 작업이 수행되는 것이다.
전술한 바와 같이 저장액이 수용된 룸(20)은 클리닝액 룸(21) 및 코팅액 룸(22)으로 두개가 구비되어 있는데, 각각 클리닝액과 코팅액을 저장하는 용기의 형태를 갖춘다. 상기 클리닝액은 인젝터 내부의 오염물질을 화학적으로 분해하는 역할을 수행하며, 상기 분사부(30)를 통해 1차적으로 인젝터에 분사되는 저장액이다. 클리닝액으로 알칼리성의 친환경 계면활성계 용액을 이용하며, 인젝터에 주입된 상태로 일정시간 유지시키면 오염부위의 오염물질이 분해된다. 출원인의 실험에 따르면 대략 1시간 정도의 분해 시간을 유지하는 것이 바람직한 것으로 나타났으며, 이러한 분해 시간이 지난 후에 인젝터에 코팅액 룸(22)에 저장된 코팅액을 분사부(30)를 통해 2차로 분사시키는 것이다.
코팅액은 여러가지 역할을 수행하는데, 우선 상기 클리닝액에 의해 분해된 인젝터 오염물질을 인젝터의 백리크라인(backleak line)을 통해 제거하게 된다. 백리크란 연료를 필요한 시기에 사용하고 남는 양은 다시 돌려 보내는 것으로써, 인젝터에서 실린더에 과도한 연료가 분사되는 경우 알피엠 제어가 안되는 등의 문제점을 해결하기 위해 설계된 수단이다. 인젝터에 클리닝액이 주입되어 오염물질이 분해되면 내부에 머물게 되는데, 이 것을 코팅액이 인젝터 내부에 주입된 후 백리크라인으로 함께 배출되게 함으로써 정리를 해주는 것이다. 또한 클리닝액의 주입과 배출을 통해 인젝터 내부에는 윤활성분이 완전히 제거가 되는데, 이러한 상태로 인젝터를 구동하게 되면 내부 부품의 손상 위험도가 크다. 때문에 상기 코팅액은 인젝터 내부의 윤활 및 금속보호 코팅의 기능을 갖는다. 요컨데, 먼저 클리닝액으로 인젝터 내부의 오염물질이 분해되고, 코팅액은 2차로 분사되어 분해된 오염물질을 제거하고 내부를 윤활 및 코팅하는 방식으로 인젝터 클리닝이 실시되는 것이다.
한편, 상기 클리닝액 룸(21) 및 코팅액 룸(22)에서 각각 저장액을 인젝터로 분사하는 것만으로 클리닝 작업이 가능한 것은 아니고, 인젝터의 구동이 함께 실시되어야 클리닝액 및 코팅액이 인젝터의 내부를 유기적으로 순환하여 세척하고 백리크라인을 통한 배출까지 완료될 수 있다. 본 발명에 따른 인젝터 클리닝 장치에 구비된 인젝터 드라이버(40)는 인젝터에 전원을 인가하여 엔진의 시동 없이도 인젝터 자체가 강제구동되도록 하는 구성요소이다. 도 2에 도시된 일반적인 인젝터(100)는 내부의 솔레노이드(101)(solenoid)에 전류를 가하면 자기장이 형성되면서 컨트롤 밸브(110)가 열리고, 내부 압력의 변화에 의해 플런저(102)(plunger)가 함께 열리면서 고압의 연료가 인젝터 노즐(103)을 통해 분사되는 구조이고, 기존 인젝터(100)에 비해 분사 응답성이 빠르고 출력이 높도록 개선한 피에조(piezo) 인젝터는 전압이 가해지면 피에조 액츄에이터에 의해 컨트롤 밸브가 열리고 닫히는 구조를 택한다. 이에 따라 엔진에 시동을 켜서 자동차의 ECU(Electronic Control Unit)의 신호에 따라 커먼레일에 각각 연결된 인젝터를 구동시킬 수 있는 것인데, 본 발명에서는 인젝터 커넥터에 직접적으로 인젝터 드라이브를 라인 연결함으로써 전류를 흘리는 방식으로 인젝터를 강제구동시키는 것이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 인젝터 드라이버(40)는 단순히 인젝터에 전원을 인가하는 기능 외에도 인젝터 클리닝의 효과가 증대되도록 환경요소를 제어할 수 있는 것이 특징이다. 인젝터 드라이버(40)는 전류량을 정상적인 인젝터의 구동전류보다 높게 조절하여, 인젝터 내부의 온도를 상승시키는 것이 가능하다. 클리닝액을 통한 오염물질의 분해는 아무래도 상온보다는 높은 온도에서 효과가 더 좋은데, 이렇게 전류량을 증대시킴으로써 일반적으로 클리닝액에 의한 오염물질의 분해에 가장 적합한 온도인 60~70℃로 내부 조건을 맞출 수 있는 것이다. 뿐만 아니라 인젝터 드라이버(40)는 구동주파수값을 정상의 구동주파수보다 높게 조절하여 인젝터 내부 컨트롤 밸브의 진동수를 상승시킬 수 있다. 인젝터 내부의 밸브가 빠르게 왕복이동을 할수록 클리닝액을 통한 오염물질의 분해와 세척이 원활하게 이루어질 수 있기 때문에, 일반적인 밸브 진동수인 10Hz보다 높은 진동수를 유도하는 것이다.
이에 따라 구동주파수를 조절하여 인젝터 컨트롤 밸브의 진동수를 높였을 때, 실제 인젝터 클리닝의 효과가 어떻게 달라지는 지 실험을 실시하였다. PWM (Pulse Width Modulation, 펄스폭변조) 조건은 출원인의 실험에 따르면 인젝터 드라이버(40)에서 35로 설정하는 것이 클리닝의 효과가 가장 높았으며, PWM 값을 35로 고정한 채로 인젝터 드라이버(40)를 이용해 밸브의 진동수를 달리 하여 세척률을 측정하였다. 세척률은 본 발명에 따른 인젝터 클리닝 장치를 이용하여 클리닝 작업을 실시하기 전후에 인젝터 내부의 컨트롤 밸브 등 부품을 분해하여 전자현미경으로 관찰하고, 이물질의 빈도가 양적으로 얼마나 감소했는지를 비율로 표시하였다.
표 1
PWM 진동수(Hz) 세척률
35 400 87 %
500 93 %
667 95 %
900 96 %
970 99 %
1000 98 %
상기 표에서 살펴볼 수 있듯이, 인젝터 드라이버(40)를 이용해 구동주파수값을 조절해서 컨트롤 밸브의 진동수가 970Hz가 되도록 할 때, 99%의 세척률을 보이며 가장 큰 클리닝 효과를 얻을 수 있는 것으로 나타났다. 그 이상으로 진동수를 상승시키면 오히려 세척률이 감소되기 시작함을 알 수 있다. 밸브의 움직임이 오염물질의 분해가 충분히 이루어지기에는 지나치게 빠르기 때문이다. 또한 1000Hz 이상으로 진동수를 상승시킬 경우에 인젝터 부품의 마모 및 파손이 따를 수 있으므로, 출원인의 실험 결과에 맞는 970Hz 정도의 진동수를 유도하는 것이 가장 바람직하다. 이렇게 본 발명에 따른 인젝터 드라이버(40)는 전류량 및 구동주파수값을 조절하여 인젝터 클리닝에 보다 적합한 환경 조건을 부여할 수 있는데, 이는 엔진 시동에 의한 것이 아니라 인젝터 드라이버(40)를 통해 자체적으로 인젝터를 구동시키는 방식이기 때문에 가능한 것이다.
본 발명의 구성에서 상기 인젝터 드라이버(40)는 인젝터와 라인 연결되며, 상기 분사부(30)는 디젤엔진의 구동 시에 커먼레일로부터 연료를 공급받는 인젝터의 주입구와 직접 연결되어 클리닝액 또는 코팅액이 내부로 분사될 수 있는 구조를 택한다. 배경기술에서 살펴보았듯이 커먼레일은 자동차 연료분사 시스템에서 고압 연료펌프로부터 이송된 연료가 축압되고 저장되는 파이프로서, 모든 인젝터에 같은 압력으로 연료가 공급될 수 있도록 해주는 일종의 저장소와 같은 역할을 하는 부분이다. 일반적으로 긴 파이프에 복수 개의 가느다란 파이프가 연결되어 인젝터와 이어지는 것인데, 본 발명에 따른 분사부(30)를 바로 인젝터에서 커먼레일로부터 연료를 주입받는 부분에 대신 연결시키는 것이다. 이에 따라 외부공기의 압력을 이용하여 클리닝액 룸(21) 및 코팅액 룸(22)에 수용되어 있던 저장액이 분사부(30)를 통해 인젝터 내부로 분사가 이루어질 수 있다. 이 때 분사부(30)의 분사노즐(31)에는 메쉬필터(32)를 별도로 구비하여, 상기 클리닝액 룸(21)이나 코팅액 룸(22) 혹은 파이프 중간에 이물질이 유입되었을 경우에도 인젝터에 섞여서 분사되는 것을 방지할 수 있다. 또한 일반적으로 디젤엔진의 인젝터가 복수 개이기 때문에, T형 커넥터 등을 이용하여 상기 저장액이 복수 개의 인젝터로 한번에 분사되도록 분배시키는 것이 가능하다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허등록청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (5)

  1. 디젤엔진 실린더에 연료를 분사하는 인젝터를 클리닝하는 장치에 있어서,
    유입공기의 압력을 제어하는 레귤레이터;
    상기 인젝터 내부의 오염물질 분해를 위한 클리닝액을 저장하는 클리닝액 룸;
    상기 분해된 오염물질의 제거 및 상기 인젝터 내부의 코팅을 위한 코팅액을 저장하는 코팅액 룸;
    상기 유입공기의 압력에 의해, 상기 클리닝액 룸 및 코팅액 룸의 저장액을 상기 인젝터 내부에 선택적으로 분사할 수 있는 분사부;
    상기 인젝터를 강제 구동시키는 인젝터 드라이버를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 인젝터 클리닝 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 인젝터 내부에서 상기 클리닝액에 의해 분해된 오염물질은, 상기 인젝터 내부로 분사된 상기 코팅액이 상기 인젝터의 백리크 라인을 통해 배출되면서 함께 제거되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 인젝터 클리닝 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 인젝터 드라이버는 전류량을 정상구동전류보다 높게 조절하여 상기 인젝터 내부의 온도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 인젝터 클리닝 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 인젝터 드라이버는 구동주파수값을 정상구동주파수보다 높게 조절하여 상기 인젝터 내부의 컨트롤 밸브의 진동수를 상승시키는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 인젝터 클리닝 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 분사부의 분사노즐에는 이물질의 분사를 방지하는 메쉬필터를 구비한 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 인젝터 클리닝 장치.
PCT/KR2013/005838 2012-07-05 2013-07-02 디젤엔진용 인젝터 클리닝 장치 WO2014007501A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2012-0073514 2012-07-05
KR1020120073514A KR101235566B1 (ko) 2012-07-05 2012-07-05 디젤엔진용 인젝터 클리닝 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014007501A1 true WO2014007501A1 (ko) 2014-01-09

Family

ID=47899906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2013/005838 WO2014007501A1 (ko) 2012-07-05 2013-07-02 디젤엔진용 인젝터 클리닝 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101235566B1 (ko)
WO (1) WO2014007501A1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9960929B2 (en) 2012-09-21 2018-05-01 Google Llc Environmental sensing with a doorbell at a smart-home
US10851753B2 (en) 2015-10-30 2020-12-01 Caterpillar Inc. Fuel injector, a fuel injector assembly and an associated method
CN114941597A (zh) * 2021-02-09 2022-08-26 现代斗山英维高株式会社 去除柴油发动机的喷射器中的颗粒的方法、执行该方法的设备和包括该设备的柴油发动机

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200005260A (ko) 2018-07-06 2020-01-15 양일승 미세먼지 저감을 위한 차량 엔진 관리 방법
CN115288847B (zh) * 2022-10-08 2022-12-06 山东重康机电设备有限公司 喷油嘴清洗设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960008785B1 (ko) * 1994-02-23 1996-07-03 양정욱 자동차 연료 분사기의 시험 · 청소 장치 및 그 방법
KR200396713Y1 (ko) * 2005-07-01 2005-09-27 윤환 디젤 엔진용 인젝터 클리너
JP2006257934A (ja) * 2005-03-16 2006-09-28 Isuzu Motors Ltd エンジン燃料噴射系部の洗浄装置及びその洗浄液
US20110226213A1 (en) * 2010-03-22 2011-09-22 Horriat Parviz R Fuel injection flush tool

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960008785B1 (ko) * 1994-02-23 1996-07-03 양정욱 자동차 연료 분사기의 시험 · 청소 장치 및 그 방법
JP2006257934A (ja) * 2005-03-16 2006-09-28 Isuzu Motors Ltd エンジン燃料噴射系部の洗浄装置及びその洗浄液
KR200396713Y1 (ko) * 2005-07-01 2005-09-27 윤환 디젤 엔진용 인젝터 클리너
US20110226213A1 (en) * 2010-03-22 2011-09-22 Horriat Parviz R Fuel injection flush tool

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9960929B2 (en) 2012-09-21 2018-05-01 Google Llc Environmental sensing with a doorbell at a smart-home
US10851753B2 (en) 2015-10-30 2020-12-01 Caterpillar Inc. Fuel injector, a fuel injector assembly and an associated method
CN114941597A (zh) * 2021-02-09 2022-08-26 现代斗山英维高株式会社 去除柴油发动机的喷射器中的颗粒的方法、执行该方法的设备和包括该设备的柴油发动机
CN114941597B (zh) * 2021-02-09 2023-11-28 现代斗山英维高株式会社 去除柴油发动机喷射器中颗粒的方法、设备和柴油发动机

Also Published As

Publication number Publication date
KR101235566B1 (ko) 2013-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014007501A1 (ko) 디젤엔진용 인젝터 클리닝 장치
US6715502B1 (en) Automatic fuel system cleaner
US6071355A (en) Method for cleaning a transmission
WO2020064679A1 (en) Egr system and cleaning and cooling system for egr pump
CN110080879B (zh) 一种直喷发动机喷油器积碳自清洁控制方法
US6663718B1 (en) Internal combustion engine cleaning apparatus and method
KR200477233Y1 (ko) 자동차의 흡기장치를 클리닝하는 흡기 클리닝 장치
KR20090076016A (ko) 차량 엔진의 카본 클리너
KR102322262B1 (ko) 인젝터의 클리닝 시스템
KR20180134882A (ko) 범용 인라인 연료 펌프
CN109488502B (zh) 一种发动机熄火后高压油路的泄压方法
JP2006257934A (ja) エンジン燃料噴射系部の洗浄装置及びその洗浄液
CN201560879U (zh) 喷油器用缝隙式滤清器
CN108223195A (zh) 一种电磁阀保护型双燃料发动机燃气气路系统及控制方法
CN110645092B (zh) 发动机油底壳的静态清洗方法
KR20080032849A (ko) 커먼레일 시스템의 금속성 미세입자 제거장치
CN103649517A (zh) 用于挖掘机的燃料系统
CN107847830B (zh) 用于燃料喷射器的过滤器适配器
CN109983206B (zh) 用于排气后处理系统的设备和控制用于发动机排气后处理系统的设备中的还原剂流动的方法
US20090186166A1 (en) Method for Coating a Metallic Component
CN110945229A (zh) 用于向内燃机中喷水的装置
KR100305616B1 (ko) 스로틀바디세척장치
JP2002317648A (ja) 燃料噴射式エンジンの洗浄方法及び洗浄装置
CN205762680U (zh) 汽车喷油嘴沉积物清洗系统
CN113202616A (zh) 一种自清洗系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13813312

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13813312

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1