KR200236363Y1 - 간접분사식디젤엔진 - Google Patents

Abstract

본 고안은 종래의 간접 분사식 디젤 엔진이 직접 분사식 엔진에 비해 열효율이 낮고 연비가 떨어지는 문제점이 있기 때문에, 부연소실과 주연소실을 연결하는 분사 구멍이 형성된 실린더 헤드와, 상기 실린더 헤드의 하부와의 사이에 주연소실을 형성하는 본체의 실린더 보어 내부에 설치된 실린더 라이너와, 상기 실린더 라이너의 내부를 상하 왕복하여 크랭크축에 동력을 발생시키는 피스톤과, 상기 부연소실에 연료를 분사하는 노즐과, 상기 부연 소실 내부의 연료의 일부를 연소시키는 글로 플러그를 포함하는 간접 분사식 디젤 엔진에 있어서, 상기 실린더 라이너의 상단부와 본체 사이에 질화 규소층이 삽입되고, 상기 피스톤의 상단 부분에 질화 규소층이 삽입됨으로써, 주연소실의 열이 엔진 본체로 전달되는 것을 차단하여 연소 가스의 열손실을 줄일 수 있으므로 연비가 개선되고 열효율이 향상되는 간접 분사식 디젤 엔진에 관한 것이다.

Description

간접 분사식 디젤 엔진

본 고안은 디젤을 고온 고압의 공기에 분사하여 연소시킴으로써 동력을 발생시키는 디젤 엔진에 관한 것으로서, 특히 연료를 엔진의 연소실에 직접 분사하지 않는 간접 분사식 디젤 엔진에 관한 것이다.

디젤 엔진은 연소실의 형식에 따라 직접 분사식과 예연소실식 및 와류실식 등으로 구분된다. 직접 분사식 디젤 엔진은 실린더 헤드가 평면이고 피스톤 헤드부에 특수한 형상의 오목부가 형성되어 있는 형식으로서, 오목부의 중심점으로부터 다공 노즐에 의해 수개의 분류가 되어 방사형으로 연료가 분사되어 연소한다. 이러한 직접 분사식 디젤 엔진은 연소실의 구조가 간단하여 열효율이 높고 실린더 헤드의 구조가 간단하여 열변형이 적은 이점이 있으나, 높은 분사 압력을 필요로 하고 다공식 노즐의 사용으로 원가가 상승되며 디젤 노크가 발생되기 쉬운 단점이 있다.

예연소실식은 상기한 직접 분사식의 단점을 해결하기 위한 것으로서, 주연소실외에 예연소실이라고 하는 작은 챔버를 장치한 것이다. 즉, 분사 노즐에서 예연소실에 분사된 연료의 일부를 연소시키고, 그 연소 압력에 의해 분사 구멍을 통해 예연소실의 연료가 주연소실로 분사되도록 하여 주연소실에서 완전 연소가 이루어지게 한다.

또한, 와류실식은 직접 분사식과 예연소실식의 중간 형태로서, 압축 행정 도중 와류실에 공기를 유입시켜 강한 와류를 발생하도록 하고, 거기에 연료를 분사하여 공기와 혼합 및 착화시킨 후 주 연소실에 분출시키며, 일부 미연소 연료는 주 연소실의 새로운 공기에 접촉하여 연소되도록 한다.

상기한 예연소실식 및 화류실식 엔진을 간접 분사식 디젤 엔진이라 하는데, 종래의 간접 분사식 디젤 엔진은 직접 분사식 엔진에 비해 열효율이 낮고 연비가 떨어지는 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실린더와 피스톤의 형상을 일부 변경하여 엔진의 냉각에 따른 열손실을 감소시킴으로써 연비가 향상되고 열효율이 좋은 간접 분사식 디젤 엔진을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 의한 간접 분사식 디젤 엔진이 도시된 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50 : 실린더 헤드 51 : 부연소실

52 : 분사 구멍 53 : 노즐

54 : 글로 플러그 55 : 밸브

60 : 본체 61 : 실린더 라이너

62 : 질화 규소층 63 : 피스톤

64 : 실린더 라이너 70 : 주연소실

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 부연소실과 주연소실을 연결하는 분사 구멍이 형성된 실린더 헤드와, 상기 실린더 헤드의 하부와의 사이에 주연소실을 형성하는 본체의 실린더 보어 내부에 설치된 실린더 라이너와, 상기 실린더 라이너의 내부를 상하 왕복하여 크랭크축에 동력을 발생시키는 피스톤과, 상기 부연소실에 연료를 분사하는 노즐과, 상기 부연소실 내부의 연료의 일부를 연소시키는 글로 플러그를 포함하는 간접 분사식 디젤 엔진에 있어서, 상기 실린더 라이너의 상단부와 본체 사이에 질화 규소층이 삽입되고, 상기 피스톤의 상단 부분에 질화 규소층이 삽입된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 의한 간접 분사식 디젤 엔진은 도 1에 도시된 바와 같이 부연소실(51)과 주연소실(70)을 연결하는 분사 구멍(52)이 형성된 실린더 헤드(50)와, 상기 실린더 헤드(50)의 하부와의 사이에 주연소실(70)을 형성하는 본체(60)의 실린더 보어 내부에 설치된 실린더 라이너(61)와, 상기 실린더 라이너(61)의 내부를 상하 왕복하여 크랭크축(미 도시)에 동력을 발생시키는 피스톤(63)과, 상기 부연소실(51)에 연료를 분사하는 노즐(53)과, 상기 부연소실(51) 내부의 연료의 일부를 연소시키는 글로 플러그(54)와, 상기 실린더 라이너(61)의 상단부와 본체(60) 사이 및 상기 피스톤(63)의 상단 부분에 삽입된 질화 규소층(62,64)으로 구성된다.

여기서, 상기 실린더 라이너(61)의 질화 규소층(62)은 단차로 형성되고, 상측이 하측에 비해 두껍게 형성된다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 간접 분사식 디젤 엔진은 질화 규소층이 연소실과 엔진 본체 사이에 공기층을 형성하여 연소실로부터의 열손실을 차단하게 되낟.

피스톤(63)이 하강될 때 밸브(55)가 열려 공기가 주연소실(70)로 유입되고, 상기 피스톤(63)이 상승됨에 따라 주연소실(70)의 공기가 고온 고압으로 압축된다. 이때, 실린더 헤드(50)의 부연소실(51)에는 노즐(53)로부터 연료가 분사되어 있으므로 글로 플러그(54)에 의해 연료의 일부가 연소된다. 연소 압력에 의해 부연소실(51)의 연료가 주연소실(70)로 분출되고, 분출된 연료가 고온 고압의 공기와 혼합되면서 연소되어 상기 피스톤(63)을 하강시키게 되므로 크랭크축에 동력이 발생된다.

이때, 상기 피스톤(63)의 상단 부분 및 실린더 라이너(61)와 본체(60) 사이에 삽입된 질화 규소층(62,64)에 의해 약간의 공기층이 형성되어 있으므로 주연소실(70)로부터 엔진 본체(60)로의 열전달이 차단된다. 즉, 주연소실(70)로부터 본체(60)로 전달되는 열의 양을 종래에 비하여 1/200 이하로 줄일 수 있게 되고, 연소 가스의 열손실을 줄일 수 있다.

이와 같이, 본 고안에 의한 간접 분사식 디젤 엔진은 주연소실의 열이 엔진 분체로 전달되는 것을 차단하여 연소 가스의 열손실을 줄일 수 있으므로 연비가 개선되고 열효율이 향상되는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 부연소실과 주연소실을 연결하는 분사 구멍이 형성된 실린더 헤드와, 상기 실린더 헤드의 하부와의 사이에 주연소실을 형성하는 본체의 실린더 보어 내부에 설치된 실린더 라이너와, 상기 실린더 라이너의 내부를 상하 왕복하여 크랭크 축에 동력을 발생시키는 피스톤과, 상기 부연소실에 연료를 분사하는 노즐과, 상기 부연소실 내부의 연료의 일부를 연소시키는 글로 플러그를 포함하는 간접 분사식 디젤 엔진에 있어서, 상기 실린더 라이너의 상단부와 본체 사이에 단차로 형성되고, 상측이 하측에 비해 두껍게 형성되는 질화 규소층이 삽입되고, 상기 피스톤의 상단 부분에 질화 규소층이 삽입된 것을 특징으로 하는 간접 분사식 디젤 엔진.