KR20080025820A

KR20080025820A - 자동차용 연료 공급장치

Info

Publication number: KR20080025820A
Application number: KR1020060090452A
Authority: KR
Inventors: 서봉교
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-09-19
Filing date: 2006-09-19
Publication date: 2008-03-24

Abstract

본 발명은, 자동차용 연료 공급장치에 관한 것으로서, 연료가 저장되는 연료 탱크와; 상기 연료 탱크에 연결되어 연료 펌프에 의해 펌핑된 연료를 압송하는 연료 공급파이프와; 엔진의 각 실린더를 향해 마련된 복수의 인젝터와; 상기 연료 공급파이프와 상기 인젝터 간을 연결하여 상기 연료 공급파이프로 압송된 연료를 상기 인젝터로 공급하는 딜리버리 파이프와; 상기 딜리버리 파이프의 내부에 길이방향으로 설치되어 상기 인젝터의 작동에 의해 발생되는 연료 맥동음을 저감시키는 댐퍼 부재를 포함하며, 상기 댐퍼 부재는 연료 맥동압에 대해 대략 수직하게 배치되며, 단면의 가로 : 세로는 대략 5 ~ 7 : 1로 이루어져 소정의 부피가 형성된 것을 특징으로 한다.

이에 의하여, 종래의 플랜지부가 삭제된 만큼 댐퍼 부재의 부피를 크게 마련함으로써, 연료 맥동음이 직접 부딪히는 댐퍼 부재의 단면적이 커져 연료 맥동음이 저감될 수 있다.

Description

자동차용 연료 공급장치{FUEL SUPPLYING DEVICE FOR VEHICLE}

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 연료 공급장치를 도시한 개략도이고,

도 2는 도 1의 제1 딜리버리 파이프 부분을 도시한 사시도이고,

도 3은 딜리버리 파이프 내에 종래의 댐퍼 부재와 본 발명에 따른 댐퍼 부재를 각각 설치할 경우 연료 맥동음을 비교하기 위한 단면도이고,

도 4는 본 발명에 따른 자동차용 연료 공급장치의 댐퍼 부재의 댐핑 효과를 나타낸 그래프이고,

도 5는 종래의 자동차용 연료 공급장치를 도시한 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 연료 공급파이프 11 : 연료 탱크

14a, 14b, 14c, 14d, 14d, 14f : 인젝터 20 : 댐퍼 부재

30, 40 : 딜리버리 파이프

본 발명은, 자동차용 연료 공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 댐퍼의 표면이 보다 가변적으로 작동됨에 따라 연료 맥동음을 효과적으로 저감시킬 수 있는 자동차용 연료 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 내연기관에서 발생되는 연료 맥동음의 발생 매카니즘은 인젝터가 연료 파이프로 유입되는 연료를 컴퓨터의 신호에 의해 자동차에 필요한 연료를 각 기통별로 분사한 후 연료 분사 중지시 인젝터를 통해 분사되는 연료량이 순간적으로 정지되어 그 때 연료의 역류에 의해 인젝터의 밸브가 닫힐 때 발생하는 소리가 연료에 묻혀 연료 파이프 전체로 퍼지는 것이다.

즉, 연료 맥동음이란 연료 분사시 연료 파이프 내부의 연료 압력은 인젝터의 밸브가 폐쇄되면서 발생하는 역동적인 압력에 밸브의 기계적 이음(異音)이 인젝터의 순차적인 개폐에 따른 연료의 파형과 함께 파이프 내부에 퍼지는 것을 말한다.

이러한 연료 맥동음은 실내로 유입되어 탑승자에게 심한 불쾌감을 줄 수 있다.

따라서, 종래에는 도 5에 도시된 바와 같이, 연료 탱크(미도시)와 연결되어 연료를 인젝터(114)로 이송하는 딜리버리 파이프(110)의 내부에 댐퍼 부재(120)가 장착되어 있다.

댐퍼 부재(120)는"Π"형상의 댐퍼 몸체(121)와, 댐퍼 몸체(121)의 하측 양 단부로부터 각각 연장된 플랜지부(122)로 구성된 두개의 얇은 판이 서로 맞닿아 소정의 부피를 형성하고 있다. 이 때, 딜리버리 파이프(110) 내부에는 댐퍼 부재(120)를 딜리버리 파이프(110)에 결합시키기 위한 댐퍼 홀더(130)가 설치되어 있다.

댐퍼 홀더(130)는 일측이 딜리버리 파이프(110)에 결합되고 타단이 댐퍼 부 재(120)의 플랜지부(122)에 결합되어 댐퍼 부재(120)를 지지한다.

이러한 구성에 의하여, 연료 탱크로부터 압송된 연료는 딜리버리 파이프(110)를 거쳐 인젝터(114)에 의해 연소실로 분사될 수 있다.

그런데, 이러한 종래의 자동차용 연료 공급장치에 있어서는, 댐퍼 부재(120)의 구조가 연료 맥동음을 저감하기에는 한계가 있다. 즉, 종래의 댐퍼 부재(120)는 두개의 얇은판의 플랜지부(122)가 서로 맞닿아 이루어지는데, 이 때 플랜지부(122) 부분에서는 연료 맥동음을 저감시키는 효과를 거의 얻을 수 없게 된다.

한편, 얇은 판의 플랜지부(122)가 서로 견고히 맞닿아 있기 때문에, 댐퍼 몸체(121)의 표면이 잘 가변되지 못하므로 연료 맥동음을 흡수하기에는 구조적으로 한계가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 연료 맥동음을 잘 흡수할 수 있도록 댐퍼 부재의 구조를 개선함으로써, NVH 성능을 향상시킬 수 있는 자동차용 연료 공급장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 자동차용 연료 공급장치에 있어서, 연료가 저장되는 연료 탱크와; 상기 연료 탱크에 연결되어 연료 펌프에 의해 펌핑된 연료를 압송하는 연료 공급파이프와; 엔진의 각 실린더를 향해 마련된 복수의 인젝터와; 상기 연료 공급파이프와 상기 인젝터 간을 연결하여 상기 연료 공급파이프로 압송된 연료를 상기 인젝터로 공급하는 딜리버리 파이프와; 상기 딜리버리 파이프의 내 부에 길이방향으로 설치되어 상기 인젝터의 작동에 의해 발생되는 연료 맥동음을 저감시키는 댐퍼 부재를 포함하며, 상기 댐퍼 부재는 연료 맥동압에 대해 대략 수직하게 배치되며, 단면의 가로 : 세로는 대략 5 ~ 7 : 1로 이루어져 소정의 부피가 형성된 것에 의해 달성된다.

여기서, 상기 댐퍼 부재의 단면 가로 : 세로는 5 : 1인 것이 바람직하다.

상기 딜리버리 파이프는 3개의 인젝터가 설치된 제1 딜리버리 파이프와, 3개의 인젝터가 설치된 제2 딜리버리 파이프를 포함하여 V6 엔진에 적용되며, 상기 댐퍼 부재는 상기 제1 딜리버리 파이프 또는 상기 제2 딜리버리 파이프 중 어느 하나에 장착되는 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 본 실시예의 연료 공급장치는 V6 기통 엔진에 적용되는 경우를 설명하고 있으나, 엔진 종류는 이에 한정되지 않음은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 연료 공급장치를 도시한 개략도이고, 도 2는 도 1의 제1 딜리버리 파이프 부분을 도시한 사시도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 연료 공급장치는 연료가 저장되는 연료 탱크(11)와, 연료 탱크(11)에 연결되어 연료 펌프(미도시)에 의해 펌핑된 연료를 압송하는 연료 공급파이프(10)와, 엔진의 각 실린더를 향해 마련된 복수의 인젝터(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f)와, 연료 공급파이프(10)와 인젝터(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f) 간을 연결하여 연료 공급파이프(10)로 압송된 연료를 인젝터(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f)로 공급하는 딜리버리 파이프(30, 40)와, 딜리버 리 파이프(30, 40) 내부에 길이방향으로 설치되어 인젝터(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f)의 작동에 의해 발생되는 연료 맥동음을 저감시키는 댐퍼 부재(20)를 포함하여 이루어진다.

딜리버리 파이프는 1번 인젝터(14a), 3번 인젝터(14c), 5번 인젝터(14e)가 설치된 제1 딜리버리 파이프(30)와; 2번 인젝터(14b), 4번 인젝터(14d), 6번 인텍터(14f)가 설치된 제2 딜리버리 파이프(40)를 포함하여 이루어진다.

인젝터는 1번 인젝터(14a) -> 2번 인젝터(14b) -> 3번 인젝터(14c) -> 4번 인젝터(14d) -> 5번 인젝터(14e) -> 6번 인젝터(14f) -> 1번 인젝터(14a) -> 2번 인젝터(14b) 순으로 실린더 내로 연료를 분사시키는데, 엔진에서 보면 좌/우 기통을 왔다 갔다하면서 연료가 분사되는 것이다. 인젝터(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f)의 분사 순서는 본 실시예에 한정되지 않는다.

댐퍼 부재(20)는 제1 딜리버리 파이프(30) 내부에 제1 딜리버리 파이프(30)의 길이방향을 따라 설치되는데, 연료 맥동압에 대해 수직하게 배치된다. 즉, 댐퍼 부재(20)가 연료 맥동압에 대해 수직하게 배치될 때 연료 맥동음을 가장 효율적으로 흡수할 수 있다. 여기서, 댐퍼 부재(20)의 단면 가로(a) : 세로(b)는 대략 5 : 1로 이루어져 소정의 부피가 형성된다. 즉, 본 발명의 댐퍼 부재(20)는 종래의 플랜지부(122)가 삭제되고 종래의 댐퍼 부재(120)와 길이가 같은 상태에서 단면 가로(a) : 세로(b)가 5 : 1로 이루어진 점에 특징이 있다. 즉, 종래의 플랜지부(122)가 삭제된 만큼 댐퍼 부재(20)의 부피가 커지게 되므로, 연료 맥동음이 직접 부딪히는 면적이 커지고 한편 제1 딜리버리 파이프(30)의 내측 벽면과 댐퍼 부재(20) 간의 간격이 종래에 비해 좁아져 압력이 현저히 떨어지기 때문에 연료 맥동음이 저감되는 것이다.

딜리버리 파이프 내부 압력 변동에 대한 기본식은 P=F/A로 표현된다. 여기서, P = 압력, F = 연료 분사후 인젝터(14b)의 밸브 폐쇄시 역류된 연료가 댐퍼 부재(20)에 부딪히는 반발력, A = 댐퍼 부재(20)의 단면적이다. P1(종래) = F1/A1, P2(본 발명) = F2/A2로 산정시, 연료 분사후 인젝터(14b)의 밸브 폐쇄시 역류된 연료가 댐퍼 부재(20)에 부딪히는 반발력은 종래나 본 발명에서나 동일하므로 F1 = F2가 되고, 도 3의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, A2 > A1이므로 결국 P2 < P1 임을 알 수 있다. 따라서, 인젝터(14b) 개폐에 따라 발생되는 연료의 압력은 직접 부딪히는 댐퍼 부재(20)의 단면적이 클수록 연료의 맥동음이 작아지게 되는 것이다. 인젝터(14b)의 밸브가 열리고 닫히는 순간에 발생되는 연료의 압력이 댐퍼 부재(20) 옆으로 해서 상부로 올라갈 때, 종래 사양에 비해 본 발명 사양이 단면적이 커저 연료 맥동음이 부딪히는 확률이 크므로 댐퍼 부재 옆으로 통과할 때 압력이 떨어져 연료 맥동음이 훨씬 줄어든 것이다.

한편, 종래의 경우에는 제1 딜리버리 파이프(30)와 제2 딜리버리 파이프(40) 모두에 댐퍼 부재(120)를 장착하여야지 원하는 만큼 연료 맥동음을 저감시킬 수 있었으나, 본 발명의 댐퍼 부재(20)의 경우에는 제1 딜리버리 파이프(30)나 제2 딜리버리 파이프(40) 어느 하나에만 장착해도 효과가 있다.

즉, 도 4의 그래프에서 보면, 댐퍼 부재(20)가 없는 경우(a)가 연료 맥동압이 제일 높게 나타나고, 제1 딜리버리 파이프(30)에만 댐퍼 부재(20)를 장착한 경 우(c)나, 제2 딜리버리 파이프(40)에만 댐퍼 부재(20)를 장착한 경우(d)는 제1 딜리버리 파이프(30) 및 제2 딜리버리 파이프(40)에 모두 댐퍼 부재(120)를 장착했던 종래의 경우(b)보다 동등 이상의 개선 효과가 있음을 알 수 있다. 따라서, 종래의 경우에는 두 개의 댐퍼 부재(120)를 장착해야 원하는 만큼의 연료 맥동음을 저감할 수 있었으나, 본 발명에서는 한 개의 댐퍼 부재(20)로 원하는 연료 맥동음을 저감할 수 있으므로 제조 원가를 절감할 수 있게 된다.

본 실시예에서, 댐퍼 부재의 단면 가로 : 세로 = 5 : 1로 이루어져 있으나, 이에 한정되지 않고 5 ~ 7 : 1 정도이어도 좋다.

본 실시예에서, 댐퍼 부재의 단면 형상은 도시된 것에 한정되지 않고 다양하게 구현될 수 있음은 물론이다.

본 실시예에서, 댐퍼 부재가 제1 딜리버리 파이프에 장착되어 있으나, 제2 딜리버리 파이프에 장착될 수도 있으며, 더 많은 연료 맥동음을 저감하기 위해서는 제1 및 제2 딜리버리 파이프에 모두 장착할 수도 있음은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 종래의 플랜지부가 삭제된 만큼 댐퍼 부재의 부피를 크게 마련함으로써, 연료 맥동음이 직접 부딪히는 댐퍼 부재의 단면적이 커져 연료 맥동음이 저감될 수 있는 자동차용 연료 공급장치를 제공한다.

한편, 원하는 만큼의 연료 맥동음을 저감하기 위해 종래의 경우에는 두 개의 댐퍼 부재를 사용해야 했으나, 본 발명에 따르면 한 개의 댐퍼 부재로 그 효과를 얻을 수 있다.

Claims

연료가 저장되는 연료 탱크와;

상기 연료 탱크에 연결되어 연료 펌프에 의해 펌핑된 연료를 압송하는 연료 공급파이프와;

엔진의 각 실린더를 향해 마련된 복수의 인젝터와;

상기 연료 공급파이프와 상기 인젝터 간을 연결하여 상기 연료 공급파이프로 압송된 연료를 상기 인젝터로 공급하는 딜리버리 파이프와;

상기 딜리버리 파이프의 내부에 길이방향으로 설치되어 상기 인젝터의 작동에 의해 발생되는 연료 맥동음을 저감시키는 댐퍼 부재를 포함하며,

상기 댐퍼 부재는 연료 맥동압에 대해 대략 수직하게 배치되며, 단면의 가로 : 세로는 대략 5 ~ 7 : 1로 이루어져 소정의 부피가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 연료 공급장치.
제1항에 있어서,

상기 댐퍼 부재의 단면 가로 : 세로는 5 : 1인 것을 특징으로 하는 자동차용 연료 공급장치.
제1항에 있어서,

상기 딜리버리 파이프는 3개의 인젝터가 설치된 제1 딜리버리 파이프와, 3개 의 인젝터가 설치된 제2 딜리버리 파이프를 포함하여 V6 엔진에 적용되며,

상기 댐퍼 부재는 상기 제1 딜리버리 파이프 또는 상기 제2 딜리버리 파이프 중 어느 하나에 장착되는 것을 특징으로 하는 자동차용 연료 공급장치.