KR200213713Y1 - 엔진의 냉간시동시 배기가스 배출 저감을 위한 연료무화 촉진장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안의 목적은 엔진의 냉간시동시 분사된 연료가 배기밸브 근처의 크레비스 볼륨 부위에 액막을 형성하는 것을 방지하고 연료를 미립화하여 고른 혼합기가 형성되도록 하는 연료부화 촉진장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 지붕형 연소실과, 서로 대향되는 위치로 경사지게 설치되는 흡배기밸브와, 연료를 분사토록 흡기포트에 설치되는 인젝터와, 혼합기를 점화하는 스파크 플로그를 포함하는 엔진에 있어서; 상기 스파크 플러그의 몸체에 외부로부터 도입된 산소가 상기 배기밸브 방향으로 분사하도록 형성되는, 공기안래 통로와; 상기 스파크 플러그의 공기안내 통로로 산소를 공급하는 산소 저장탱크와; 상기 스파크 플러그와 산소 저장탱크를 연결하는 산소 공급관로와; 상기 산소 공급관로의 도중에 설치되는 솔레노이드 밸브와; 엔진의 냉각수온을 측정하기 위한 수온센서와; 피스톤의 상사점 위치를 검출하는 크랭크 포지션 센서와; 엔진이 시동되고 상기 수온 센서로부터 검출된 냉각수온이 정상 이하며 상기 크랭크 포지션 센서로부터 흡입행정 중인 피스톤이 검출될 때 신호를 출력하여 상기 솔레노이드 밸브를 개방토록 제어하는 전자제어장치와;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 고안은 엔진의 냉간시동시 배기가스 배출을 저감하기 위한 연료무화 촉진장치에 관한 것이다.
최근 엔진의 고성능화를 도모하기 위한 방안으로 체적 효율을 증대시키기 위하여 1실린더당 밸브의 수를 증가시킨 다밸브형의 엔진이 많이 사용되고 있다.
다밸브형에 적합한 연소실의 형상은 제3도에 도시하는 것과 같이 지붕형 연소실(20)이 많이 사용되고 있으며 지붕형 연소실(20)은 연소실의 꼭지각을 90℃ 정도로 하고 밸브(5)(6)를 기울여서 장치하며 압축비를 높이기 위해 피스톤 헤드는 산 모양으로 만들게 된다.
그러나 상기와 같은 연소실(2)의 형상에 의하면 흡기밸브(5)가 열리고 인젝터(16)를 통해 연료가 분사되면 흡기밸브(5)의 상부측을 통과하는 연료는 배기밸브(6)측으로 진입하여 배기밸브(6)의 표면과 실린더라이너(17)의 상부 내벽면에 부딪히게 되므로 엔진이 충분히 가열되지 아니한 냉간시동시 기화되지 못하고 충돌면에 액막을 형성하게 되며 더우기 액막이 형성되는 부위가 크레비스 볼륨부(Crevice Volume)이므로 화염전파 특성이 나빠 미연소 상태로 있다가 배기행정 초기에 배출되어지게 되므로 탄화수소(HC)의 대량 발생 원인이 되고 있으며 냉간시동시에는 촉매도 활성화 되기 전이어서 대기 오염을 일으키는 주요인이 되고 있다.
이에 본 고안은 상기한 문제점을 감안하여 제안된 것으로서 그의 목적으로 하는 바는 엔진의 냉간시동시 분사된 연료가 배기밸브 근처의 크레비스 볼륨 부위에 액막을 형성하는 것을 방지하고 연료를 미립화하여 고른 혼합기가 형성되도록하는 연료무화 촉진장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 지붕형 연소실과, 서로 대향되는 위치로 경사지게 설치되는 흡배기밸브와, 연료를 분사토록 흡기포트에 설치되는 인젝터와, 혼합기를 점화하는 스파크 플러그를 포함하는 엔진에 있어서; 상기 스파크 플러그의 몸체에 외부로부터 도입된 산소가 상기 배기밸브 방향으로 분사하도록 형성되는 공기안내 통로와; 상기 스파크 플러그의 공기안내 통로로 산소를 공급하는 산소 저장탱크와; 상기 스파크 플러그와 산소 저장탱크를 연결하는 산소 공급관로와; 상기 산소 공급관로의 도중에 설치되는 솔레노이드 밸브와; 엔진의 냉각수온을 측정하기 위한 수온센서와; 피스톤의 상사점 위치를 검출하는 크랭크 포지션 센서와; 엔진이 시동되고 상기 수온 센서로부터 검출된 냉각수온이 정상 이하며 상기 크랭크 포지션 센서가 피스톤의 배기행정이 끝나고 흡입행정으로 바뀌는 순간 이를 검출하여 신호를 출력할때 이 신호를 받아 상기 솔레노이드 밸브를 개방토록 제어하는 전자제어장치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
제1도는 본 고안에 의한 연료무화 촉진장치를 나타내는 도면.
제2도는 스파크 플러그의 공기안내 통로를 도시하기 위한 도면.
제3도는 종래 기술.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 실린더 헤드 2 : 지붕형 연소실
3 : 흡기포트 4 : 배기포트
5 : 흡기밸브 6 : 배기밸브
7 : 스파크 플러그 8 : 접시전극
9 : 공기안내 통로 10 : 산소 공급통로
11 : 산소 저장탱크 12 : 솔레노이드 밸브
13 : 전자제어장치 14 : 수온 센서
15 : 크랭크 포지션 센서
이하 본 고안의 구성과 작용을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
제1도는 본 고안에 의한 연료무화 촉진장치를 나타내는 도면으로 도면중 부호 1은 지붕형 연소실(2)을 갖는 실린더 헤드이며 흡기포트(3)와, 배기포트(4)를 개폐하기 위한 흡배기밸브(5)(6)가 서로 대향되도록 경사지게 설치되어 있다.
지붕형 연소실(2)의 정점에는 스파크 플러그(7)가 장착되어 있으며 스파크 플러그(7)는 그의 접지전극(8)이 흡기밸브(5) 측을 향하도록 장착되며 제2도에 도시하는 것과 같이 스파크 플러그(7) 몸체 내에는 상하로 형성되는 공기안내 통로(9)가 형성되고 공기안내 통로(9)의 끝단부는 배기밸브(6)의 하단을 향하도록 경사각을 갖는다.
상기 공기안내 통로(9)는 산소 공급관로(10)를 통해 산소 저장탱크(11)와 연결 되어지며 산소 공급관로(10)의 도중에는 관로를 개폐하기 위한 솔레노이드 밸브(12)가 설치되어 있다.
상기 솔레노이드 밸브(12)는 전자제어장치(13)에 의해 그의 개폐시기가 결정 되어지며 전자제어장치(13)는 수온센서(14)와 크랭크 포지션 센서(15)의 출력신호를 받아 솔레노이드 밸브(12)를 온·오프 제어한다.
이와같은 본 고안의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.
엔진이 시동되고 수온센서(14)로부터 검출된 냉각수온이 정상치 이하일 때 전자제어장치(13)는 솔레노이드 밸브(12)를 구동토록 신호 출력한다.
이때 4기통 엔진의 경우 흡입행정을 하는 실린더는 하나뿐이므로 크랭크 포지션 센서(15)로부터 흡입행정 중인 피스톤의 위치를 판별하여 당해 솔레노이드 밸브를 구동하게 된다.
상기 솔레노이드밸브(12)의 개방과 거의 동시에 흡기밸브(5)가 열리게되며 흡입행정 중에 인젝터(16)로부터 연료가 분사된다.
흡기밸브(5)의 하부를 통과하는 연료는 역텀블이 발생하여 와류가 형성되나 상부를 통과한 연료는 흡기밸브(5) 주변에 부딪히게 된다.
그러나 이때 스파크 플러그(7)의 공기안내 통로(9)를 통해 고압의 산소가 배기밸브(6) 주변으로 분사되어지므로 분사된 연료가 배기밸브와 크레비스 볼륨부에 젖어서 액막을 형성하기 전에 분사된 산소 공기에 의해 분리되면서 미립화와 동시에 고르게 혼합되어지게 되는 것이다.
상기 설명에서 본원에서의 사용유체로서 산소를 사용하는 이유는 일반적인 고압의 공기를 사용하여도 무방하나 연소실 내에서의 연소성 향상을 위하여 산소탱크 속의 산소를 공급하였다.
한편 흡입 행정이 종료되면 크랭크 포지션 센서(15)로부터 이를 검출하여 솔레노이드 밸브(12)를 오프시켜 O2공급을 차단하며 수온 센서(14)로부터 냉각수온이 정상으로 검출되는 순간부터 역시 전자제어장치는 솔레노이드 밸브를 오프 상태로 유지하게 된다.
이상과 같은 본 고안에 의하면 스파크 플러그를 통해 엔진의 냉간시동 초기에 배기밸브 주변으로 고압의 산소를 불어넣어 배기밸브 주변에 형성되는 분사연료에 의한 액막 현상을 제거하고 미연 HC 가스의 발생량을 저감시키게 되는 효과가 있다.
Claims (1)
- 지붕형 연소실과, 서로 대향되는 위치로 경사지게 설치되는 흡배기밸브와, 연료를 분사토록 흡기포트에 설치되는 인젝터와, 혼합기를 점화하는 스파크 플러그를 포함하는 엔진에 있어서; 상기 스파크 플러그의 몸체에 외부로부터 도입된 산소가 상기 배기밸브 방향으로 분사하도록 형성되는 공기안내 통로와; 상기 스파크 플러그의 공기안내 통로로 산소를 공급하는 산소 저장탱크와; 상기 스파크 플러그와 산소 저장탱크를 연결하는 산소 공급관로와; 상기 산소 공급관로의 도중에 설치되는 솔레노이드 밸브와; 엔진의 냉각수온을 측정하기 위한 수온센서와; 피스톤의 상사점 위치를 검출하는 크랭크 포지션 센서와; 엔진이 시동되고 상기 수온 센서로부터 검출된 냉각수온이 정상 이하며 상기 크랭크 포지션 센서가 피스톤의 배기행정이 끝나고 흡입행정으로 바뀌는 순간 이를 검출하여 신호를 출력할때 이 신호를 받아 상기 솔레노이드 밸브를 개방토록 제어하는 전자제어장치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엔진의 냉간시동시 배기가스 배출 저감을 위한 연료무화 촉진장치.
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| KR2019960054008U KR200213713Y1 (ko) | 1996-12-23 | 1996-12-23 | 엔진의 냉간시동시 배기가스 배출 저감을 위한 연료무화 촉진장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR2019960054008U KR200213713Y1 (ko) | 1996-12-23 | 1996-12-23 | 엔진의 냉간시동시 배기가스 배출 저감을 위한 연료무화 촉진장치 |
Publications (2)
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| KR20010008012A (ko) * | 2000-11-02 | 2001-02-05 | 김욱진 | 액화산소와 연료를 연소실에 분사하는 내연기관의 연소방법 |
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