KR20040036040A - 연료분사 간섭방지를 위한 디젤엔진의 인젝터 장착구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료분사 간섭방지를 위한 디젤엔진의 인젝터 장착구조에 관한 것으로, 고정된 NTP 값에 반영되지 못하도록 실린더헤드와 인젝터부위의 가공 편차에 따른 오차를 인젝터 장착부위에서 흡수해 인젝터의 연료 분사궤적 간섭 방지를 차단해 정해진 NTP값에서 항상 최적의 효과를 발휘할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 실린더블록(3)에 결합된 실린더 헤드(2)가 이에 장착된 인젝터(1)의 분사노즐(1a)을 통해 분사되는 연료 궤적을 간섭하지 않도록 인젝터삽입홀의 하면 부위 모서리를 경사지게 절단시킨 챔퍼(2a)를 형성하는 것을 특징으로 한다.

Description

연료분사 간섭방지를 위한 디젤엔진의 인젝터 장착구조{Injector fixing structure for preventing fuel spray interruption in diesel engine}

본 발명은 연료분사 간섭방지를 위한 디젤엔진의 인젝터 장착구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일정 값으로 고정된 NTP(Nozzle Tip Protrusion)에서 인젝터의 연료 분사 궤적을 간섭받지 않아 항상 최적의 성능을 발휘 할 수 있도록 된 연료분사 간섭방지를 위한 디젤엔진의 인젝터 장착구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 디젤 엔진은 실린더 내에 공기를 흡입하여 압축하면 500 ~ 550℃ 의 압축열이 발생되며, 이 때 분사노즐을 통하여 연료를 고압 분사하여 착화 연소시키는 엔진이다.

이러한 디젤 엔진은 피스톤의 압축 행정시 연료 분무시 연소실에서 형성되는 와류 운동에 의하여 압축 공기와 혼합시켜주므로 공기 이용율을 높이고 연소를 촉진시키도록 연료를 직접 분사하게 되는데 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 다수의 분사노즐(1a)을 가진 인젝터(1)가 연료를 분사할 수 있도록 장착된 실린더헤드(2)에 결합된 실린더블록(3)에 내장된 피스톤(4)의 상면에 형성된 소정형상의 연소실(5)을 형성하게 된다.

이때, 상기 인젝터(1)에서 연소실(5)로 분무되는 연료는 인젝터(1)의 분사노즐(1a)이 연소실 내부에 삽입되는 깊이인 NTP(Nozzle Tip Protrusion)에 따라 동일한 엔진이라도 성능 및 배기 가스 배출 특성이 매우 큰 차이를 나타내는 특징을 갖게 된다.

즉, 상기 NTP는 연소실(5)로 분사되는 연료가 연소점에 가깝게 분사되도록 하기 위한 것으로 엔진이 중·저속일 때는 NTP가 작을수록 연비가 향상되어 매연이 줄게되는 반면 엔진이 고속일 때는 NTP가 클수록 연비가 향상되어 매연이 줄게 되는 특징이 있게된다.

이에 따라, 엔진이 중저속 영역에서는 NTP를 줄임으로서 연비의 향상과 매연의 감소되는 효과를 얻을 수 있고, 고속영역에서는 분사된 연료를 연소실 깊숙히 침투시키므로서 연소활성화의 효과로 연비의향상과 매연의 감소효과를 얻을 수 있다.

그러나, 이와 같은 가변 NTP의 경우를 제외하고 NTP 값이 고정되어 있는 고정 NTP인 경우에는 통상적으로, 엔진의 저속 영역에서 그 성능을 강화할 것인지 또는 엔진의 저속 영역에서 그 성능을 강화할 것인지를 결정해야 만 되고, 이때 상기 NTP값이 상대적으로 적을 때 도 2에 도시된 바와 같이 토오크(torque)와 같은 엔진 성능 요인이 향상되는 것을 알 수 있는 반면, 특히 저속영역(1000rpm)에서 NTP가 1.6과 2.1일 때 보다 NTP가 1.1 일 때 상대적으로 매연(Smoke)의 발생이 현저하게 증가되는 현상이 있게 된다.

이와 같은 현상은 인젝터가 장착되는 부위의 가공편차(약 0.3mm) 즉, 인젝터좌면가공·노즐길이 편차와 가스켓편차등에 의해 NTP 값이 실제 정해진 NTP 값 보다 작고 이에 따라 도 1에 도시된 바와 같이, 실린더헤드(2)의 인젝터홀이 직각형상의 모서리를 형성해 약 156°정도의 분사각(a)을 갖는 연료분사 영역내에서 연료가 간섭을 받아 연소활성화가 극감되면서 동시에 연비손실과 매연이 크게 증가되는 문제점이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 고정된 NTP 값에 반영되지 못하도록 실린더헤드와 인젝터부위의 가공 편차에 따른 오차를 인젝터 장착부위에서 흡수해 인젝터의 연료 분사궤적 간섭 방지를 차단해 정해진 NTP값에서 항상 최적의 효과를 발휘할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 실린더블록에 결합된 실린더헤드가 이에 장착된 인젝터의 분사노즐을 통해 분사되는 연료 궤적을 간섭하지 않도록 인젝터삽입홀의 하면 부위 모서리를 경사지게 절단시킨 챔퍼를 형성하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래에 따른 디젤엔진의 연료분사용 인젝터 장착 구조도

도 2는 종래에 따른 디젤엔진의 성능선도

도 3은 본 발명에 따른 연료분사 간섭방지를 위한 디젤엔진의 인젝터 장착 구조도

도 4는 본 발명에 따른 디젤엔진의 성능선도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 인젝터1a : 분사노즐

2 : 실린더헤드2a : 챔퍼

3 : 실린더블록

4 : 피스톤5 : 연소실

a : 분사각b : 챔버각

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 연료분사 간섭방지를 위한 디젤엔진의 인젝터 장착 구조도를 도시한 것인바, 본 발명은 그 상면으로 소정형상의 연소실(5)을 형성하는 피스톤(4)을 내장한 실린더블록(3)에 결합되어 연소실(5)로 연료를 분사하는 인젝터(1)가 장착된 실린더 헤드(2)가 상기 인젝터(1)의 분사노즐(1a)을 통해 분사되는 연료 궤적을 간섭하지 않도록 인젝터삽입홀의 하면 부위 모서리를 경사지게 절단시킨 챔퍼(2a)를 형성하게 된다.

여기서, 상기 챔퍼(2a)는 약 30°에서 45°범위를 형성하게 됨은 물론이다.

이에 따라, 본 발명과 같이 고정 NTP인 경우에는 NTP 값이 상대적으로 작을 때 엔진의 성능이 향상되므로 작은 NTP 값(1.1)일 때 인젝터(1)의 연료 분사 궤적이 간섭받지 않는데, 이는 인젝터좌면가공·노즐길이 편차와 가스켓편차등에 의해 인젝터(1)가 장착되는 부위의 약 0.3mm 가공편차를 인젝터삽입홀의 하면 부위 모서리를 경사지게 절단시킨 챔퍼(2a)가 흡수하기 때문이다.

이는, 상기 인젝터(1)가 장착된 인젝터삽입홀의 하면 부위 모서리를 경사지게 절단시킨 챔퍼(2a)가 인젝터(1)의 분사노즐(1a)을 통해 분사되는 연료의 약 156°정도의 분사각(a)영역을 완전히 벗어나도록 즉, 상기 분사노즐(1a)과 챔버(2a)가 이루는 챔버각(b)에 의해 연료 분사 궤적이 간섭을 받지 않기 때문임은 물론이다.

이로 인해, 본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이 NTP가 1.6과 2.1일 때나 NTP가 1.1 일 때에도 엔진의 1000rpm 영역에서 매연(Smoke)의 발생 정도가 비슷해짐은 물론 토오크와 같은 엔진 성능도 함께 향상되어지게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 연소실로 연료를 분사하는 인젝터가 장착되는 실린더헤드의 인젝터삽입홀의 하면 부위 모서리를 경사시킨 챔퍼가 형성되어 인젝터의 분사노즐을 통한 연료 분사 궤적이 간섭을 받지 않아 엔진의 성능이 크게 향상되면서도 특정 영역인 1000rpm 영역에서 매연이 급격하게 증가되지 않는 효과가 있게 된다.

Claims (2)

1. 그 상면으로 소정형상의 연소실(5)을 형성하는 피스톤(4)을 내장한 실린더블록(3)에 결합되어 연소실(5)로 연료를 분사하는 인젝터(1)를 장착한 실린더헤드(2)가 상기 인젝터(1)의 분사노즐(1a)을 통해 분사되는 연료 궤적을 간섭하지 않도록 인젝터삽입홀의 하면 부위 모서리를 경사지게 절단시킨 챔퍼(2a)를 형성한 연료분사 간섭방지를 위한 디젤엔진의 인젝터 장착구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 챔퍼(2a)는 약 30°에서 45°범위를 형성하는 것을 특징으로 하는 연료분사 간섭방지를 위한 디젤엔진의 인젝터 장착구조.