KR102245432B1 - 맥동 저감을 위한 연료레일의 연료 흐름 분배 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 맥동 저감을 위한 연료관의 연료 흐름 분배 장치는 연료레일의 유입부에 인접하여 연료레일의 공간을 분할하는 이너플러그를 내부에 설치하고, 연료레일의 외면 또는 내면에는 사이드 커버를 설치하여 연료가 이너 플러그에 막혀 사이드 커버를 통하여 우회하도록 함으로써 맥동압을 저감하고 있다.

Description

맥동 저감을 위한 연료레일의 연료 흐름 분배 장치{Structure for distributing fuel in fuel pipe for reducing vibration}

본 발명은 맥동 저감을 위한 연료레일의 연료 흐름 분배 장치에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 본 발명은 연료레일의 중간 부분에 연료를 공급하여 맥동의 발생을 낮춘 연료레일의 연료 흐름 분배 장치에 관한 것이다.

가솔린과 같은 자동차 연료는 연료 탱크에서 연료펌프의 가압으로 연료레일로 전달되어 각각의 인젝터로 공급된다. 연료 공급 라인은 일반적으로 연료관의 일단에 연결되어 이 일단으로부터 유입된 연료가 반대 방향으로 연료레일의 내부를 흐르면서 인젝터 홀더로 공급되는 구조를 취하고 있다. 그런데, 이 구조의 경우 연료가 측면에서 공급됨에 따라 인젝터 간의 거리 차로 인하여 압력차가 발생하고 분사량이 다른 문제가 있다. 이는 차량의 소음(NVH) 발생의 원인이 되고 있다.

이와 달리 연료관의 중간으로부터 연료를 공급하는 장치가 특허 문헌에 개시되어 있다. 예를 들어 일본특허공개 2000-329030호는 도 1에 도시한 것과 같이 연료레일(10')의 중앙에 중앙공급관(2')을 둔 연료 흐름 분배 장치(1')를 개시하고 있다. 일본특허 제3518577호 역시 중앙공급관을 통하여 연료레일에 연료를 공급하는 시스템을 개시하고 있다.

그러나 이들 장치는 연료레일의 중앙에 바로 연료 공급관을 연결시킨 것으로 연료레일의 형상과 크기에 맞춘 설계이며, 연료 레일의 중간 부근에 연료를 공급한다는 것 이상의 맥동 저감을 위한 효과를 기대하기 어렵다.

따라서, 본 발명은 맥동 저감을 위하여 연료레일에 연료를 공급하는 시스템을 개선한 연료 흐름 분배 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여, 맥동 저감을 위한 연료관의 연료 흐름 분배 장치로서, 상기 장치는 측면을 통하여 연료가 유입되는 연료레일의 유입부에 인접하여 연료레일의 공간을 제1공간과 제2공간으로 나누는 이너플러그를 내부에 설치하고, 연료레일의 외면에는 출구부가 연료레일의 제2공간을 향하도록 개구되며, 연료가 유동하는 유로를 포함하는 챔버로 이루어지는 사이드 커버를 설치하여, 연료가 연료레일 내부의 제1공간, 연료 레일 외부의 사이드 커버 및 된 연료레일 내부의 제2공간을 차례로 통과하여 흘러 각각의 인젝터 홀더로 공급되도록 한, 연료 흐름 분배 장치를 제공한다.

상기 사이드 커버의 출구부는 연료레일의 길이 방향의 중앙부와 연통할수 있다.

또한, 본 발명은 맥동 저감을 위한 연료관의 연료 흐름 분배 장치로서, 상기 장치는 측면을 통하여 연료가 유입되는 연료레일의 유입부에 인접하여 연료레일의 공간을 제1공간과 제2공간으로 나누는 이너플러그를 내부에 설치하고, 연료레일의 내면에는 출구부가 연료레일의 제2공간을 향하도록 개구되며, 연료가 유동하는 유로를 포함하는 챔버로 이루어지는 사이드 커버를 설치하여, 연료가 연료레일 내부의 제1공간, 연료 레일 내부의 사이드 커버 및 된 연료레일 내부의 제2공간을 차례로 통과하여 흘러 각각의 인젝터 홀더로 공급되도록 한, 연료 흐름 분배 장치를 제공한다.

상기 이너 플러그는 사이드 커버의 입구부에서 수직으로 연장되도록 사이드 커버와 일체로 성형될 수 있다.

상기 사이드 커버의 하면에 연속하여 플랜지를 두어 플랜지의 상면이 연료레일의 내부와 밀봉되도록 할 수 있다.
또한 본 발명은 맥동 저감을 위한 연료관의 연료 흐름 분배 장치로서, 상기 장치는 측면을 통하여 연료가 유입되는 연료레일의 유입부에 인접하여 설치되며, 연료레일의 공간을, 연료레일의 유입부와 연통하는 일측면에 형성된 협소한 제1공간과, 나머지의 긴 제2공간으로 나누는 이너플러그를 내부에 설치하고, 연료레일의 바깥 외부에는 출구부가 연료레일의 제2공간을 향하도록 개구되며, 연료가 유동하는 유로를 포함하는 챔버로 이루어지는 사이드 커버를 설치하고, 상기 사이드커버의 출구는 연료레일의 중간에 설치되어 연료가 연료레일 내부의 일측의 제1공간, 연료레일 외부의 사이드 커버 및 연료레일 내부의 제2공간의 중간 지점을 통과하여 공급되며, 연료가 제2공간의 공급 지점을 중심으로 좌우로 공급되어 각각의 인젝터에 균일하게 공급되는, 연료 흐름 분배 장치를 제공한다.

본 발명에 따르면 종래기술과 비교하여 아이들 및 운행 구간에서 맥동 압력을 획기적으로 줄일 수 있다는 효과를 발휘한다.

또한 본 발명은 제작이 쉽고 경제적이며, 차량의 소음(NVH) 발생을 억제할 수 있는 연료 흐름 분배 장치를 제공한다는 효과를 발휘한다.

도 1은 종래 연료 흐름 분배 장치의 사시도;
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 맥동 저감을 위한 연료관의 연료 흐름 분배 장치의 사시도;
도 3은 도 2를 연료레일의 길이 방향을 따라 절단한 사시도;
도 4는 아이들구간과 운행구간에 걸쳐 엔진의 RPM에 따른 맥동 압력을 측정한 그래프;
도 5는 본 발명의 연료레일의 연료 흐름 분배 장치의 멕동 압력을 실제로 측정하고 있는 장비의 사진;
도 6a는 본 발명의 제2실시예에 따른 맥동 저감을 위한 연료관의 연료 흐름 분배 장치를 연료레일의 길이 방향을 따라 절단한 단면도이고, 도 6b는 도 6a의 측단면도;
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 맥동 저감을 위한 연료관의 연료 흐름 분배 장치를 연료레일의 길이 방향을 따라 절단한 단면도; 그리고
도 8a는 본 발명의 제4실시예에 따른 맥동 저감을 위한 연료관의 연료 흐름 분배 장치를 연료레일의 길이 방향을 따라 절단한 단면도이고, 도 8b는 도 8a의 측단면도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 맥동 저감을 위한 연료레일의 연료 흐름 분배 장치를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 맥동 저감을 위한 연료관의 연료 흐름 분배 장치(1)의 사시도이다. 연료 흐름 분배 장치(1)의 연료레일(10)의 일단에는 연료 공급 파이프(20)가 유입부(22)를 경유하도록 연결된다. 연료레일(10)의 외부에서 상면(12)에는 길이의 약 절반 부근에 걸쳐 사이드 커버(14)가 장착된다. 상면(12)과 대향하는 하면에는 연료를 인젝터로 전달하는 부재로서 인젝터 홀더(30)가 복수 장착되어 있다. 당업자에게 주지된 것과 같이, 도시하지 않은 연료 펌프가 작동하면 연료 탱크의 연료가 연료 필터를 거쳐 연료 공급 파이프(20)와 유입부(22)를 통하여 연료레일(10)의 일단을 통하여 전달된다.

도 3은 도 2를 연료레일(10)의 길이 방향을 따라 절단한 사시도로서 본 발명의 특징을 잘 도시하고 있다.

구체적으로, 연료가 공급되는 연료레일(10)의 일단 내부에는 상기 연료 공급 파이프(20) 또는 유입부(22)와 인접하여 소정의 거리를 두고 이너 플러그(16)가 설치된다. 이너 플러그(16)는 연료레일(10)의 공간을 완전히 분리하도록 연료레일(10)의 내부를 밀봉한다. 이너 플러그(16)에 의하여 연료레일(10)의 공간은 제1공간(A)와 제2공간(B)으로 분할된다. 사이드커버(14)는 연료레일(10)의 상면에 고정된 긴 사각 테두리를 이루는 베이스(142)와, 베이스(142)의 사이에서 볼록하게 돌출되어 연료가 흐르는 유로를 제공하는 긴 반원통형의 챔버(140)로 이루어진다. 연료레일(10)의 상면에는 각각 유입구(146A)와 유출구(146B)가 형성되어 챔버(140)와 연통한다.

본 발명의 맥동 저감을 위한 연료레일의 연료 흐름 분배 장치는 상기와 같은 구조로 제작되므로, 화살표로 도시한 것과 같이, 연료레일(10)의 측면을 통하여 유입된 연료는 제1공간(A)을 통과하지만 이너 플러그(16)에 막혀 더 이상 진입하지 못하고, 연료레일(10)의 외부에 장착된 챔버(140)를 통하여 우회하여 측면으로 평행하게 흐르고 유출구(146B)를 통하여 제2공간(B)으로 진입, 즉 다시 연료레일(10)의 중앙 부분으로 유입되어 각각의 인젝터 홀더(30)로 공급된다.

이와 같이 연료 분배 시스템을 구축하는 경우 연료레일(10)의 측면을 통하여 내부로 계속 연료를 공급하는 종래기술에 비하여 맥동 저감 효과가 개선됨이 확인되었다. 도 4는 아이들구간과 운행구간에 걸쳐 엔진의 RPM에 따른 맥동 압력을 측정한 그래프이다. 특히 아이들 구간과, RPM이 900 ~ 1,000구간 및 1,200 ~ 1,400구간에서 맥동압이 10%이상 크게 저감됨을 확인하였다. 도 5는 본 발명의 연료레일의 연료 흐름 분배 장치의 멕동 압력을 실제로 측정하고 있는 장비를 보여준다.

본 발명에서, 맥동압의 저감이 가능한 이유는 연료가 연료레일(10)로 진입하는 순간의 압력을 이너 플러그(16)와 챔버(14)로 완충시켰기 때문으로 생각된다. 따라서 이 원리를 이용하는 한 다음과 같은 실시예가 가능하다.

도 6a는 본 발명의 제2실시예에 따른 맥동 저감을 위한 연료관의 연료 흐름 분배 장치(1)를 연료레일(10)의 길이 방향을 따라 절단한 단면도이고, 도 6b는 도 6a의 측단면도이다.

제1실시예와 다른 점은 사이드 커버(14)를 연료레일(10)의 내부에 설치하고 사이드 커버(14) 입구부의 하면(140B)과 연료레일(10) 사이에 수직으로 이너 플러그(16)를 설치한 점이다. 사이드 커버(14) 내부에는 유로(140A)가 길게 형성된다. 연료레일(10)의 측면을 통하여 유입된 연료는 제1공간(A)을 통과한 후, 이너 플러그(16)에 막혀 연료레일(10)의 상부에 위치한 유로(140A)를 통하여 우회하여 흐르고, 사이드 커버(14)의 출구부를 통하여 제2공간(B)으로 진입하여 각각의 인젝터 홀더(30)로 공급된다. 이 경우에도 제1실시예에서와 같이 맥동 압력 저감의 효과를 기대할 수 있다. 사이드 커버(14)의 출구부는 제1실시예에서와 같이 연료레일(10)의 중앙부일 필요는 없으며 더 후방으로 연장되어도 좋다.

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 맥동 저감을 위한 연료관의 연료 흐름 분배 장치(1)를 연료레일(10)의 길이 방향을 따라 절단한 단면도이다.

제2실시예와 다른 점은 이너 플러그(16)를 별도의 부품으로 제작하지 않고 사이드 커버(14)의 입구부에서 수직으로 연장되도록 일체로 성형한 점이다. 이 경우에는 제2실시예보다 간편하게 제작할 수 있으며, 맥동 압력 저감의 효과를 기대할 수 있음은 물론이다.

도 8a는 본 발명의 제4실시예에 따른 맥동 저감을 위한 연료관의 연료 흐름 분배 장치(1)를 연료레일(10)의 길이 방향을 따라 절단한 단면도이고, 도 8b는 도 8a의 측단면도이다.

제2실시예와 다른 점은 사이드 커버(14)의 유로(140A)의 단면적을 줄여 통로를 좁히고, 하면(140B)에 연속하여 “┌” 형상의 플랜지(140C)를 두어 플랜지(40C)의 상면이 연료레일(10)의 내부와 밀봉되도록 한 점이다. 하면(140B)과 플랜지(140C)는 더욱 얇게 제작되므로, 차량의 NVH를 줄이는데 효과적이며, 맥동 압력 저감의 효과를 기대할 수 있다.

1 : 연료흐름 분배장치 10 : 연료레일
14 : 사이드 커버 16 : 이너 플러그
A : 제1공간 B : 제2공간
20 : 연료공급파이프 30: 인젝터 홀더

Claims (5)

1. 맥동 저감을 위한 연료관의 연료 흐름 분배 장치로서, 상기 장치는 측면을 통하여 연료가 유입되는 연료레일의 유입부에 인접하여 설치되며, 연료레일의 공간을, 연료레일의 유입부와 연통하는 일측면에 형성된 협소한 제1공간과, 나머지의 긴 제2공간으로 나누는 이너플러그를 내부에 설치하고, 연료레일의 바깥 외부에는 출구부가 연료레일의 제2공간을 향하도록 개구되며, 연료가 유동하는 유로를 포함하는 챔버로 이루어지는 사이드 커버를 설치하고,
   상기 사이드커버의 출구는 연료레일의 중간에 설치되어 연료가 연료레일 내부의 일측의 제1공간, 연료레일 외부의 사이드 커버 및 연료레일 내부의 제2공간의 중간 지점을 통과하여 공급되며, 연료가 제2공간의 공급 지점을 중심으로 좌우로 공급되어 각각의 인젝터에 균일하게 공급되는, 연료 흐름 분배 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 사이드 커버의 출구부는 연료레일의 길이 방향의 중앙부와 연통하는, 연료 흐름 분배 장치.
   
   
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