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차량 구조학

[[엔진학]]연료공급장치 / 연료압력레규레이터

작성자뉘앙스|작성시간10.06.18|조회수1,711 목록 댓글 0
연료공급장치 / 연료압력레규레이터
 


개요
연료압력 조절기는 연료의 압력을 흡기관 부압에 대하여 일정하게 유지하는 작용을 하는 일종의 연료압력 조절밸브이다. 엔진에 분사하는 연료량은 인젝터의 통전 시간에 의하여 제어되므로 흡기관의 절대압력과 연료분배관의 압력차를 항상 일정하게 유지하는 것이 매우 중요하다. 즉 인젝터의 통전 시간이 같아도 연료압력이 높으면 연료의 분사량이 많아지고 연료의 압력이 낮은 경우는 연료 분사량이 적어지게 된다.
연료압력 조절기는, 연료압력이 기준보다 높으면 연료는 리턴 파이프를 통해 연료탱크로 리턴된다, 그러나 리턴파이프를 통해 리턴되는 연료는 온도가 높고, 압력이 낮아 증발가스가 형성되기 쉽다. 그래서 최근에는 연료펌프 내에서, 규정 압력 이상의 연료는 바로 연료탱크로 리턴되는 구조로 되어 있다. 그러므로 리턴 파이프가 삭제되어(Fuel return less type ) 구조가 간단하고 증발가스의 발생을 억제한다.
[ 리턴레스 퓨얼 시스템(Returnㅣess Fuel System) ]
기존의 대부분 연료 시스템은 인젝터에 의해 분사되고 남은 연료가 압력조절기를 거쳐 연료탱크로 리턴되는 연료라인으로 구성되어 있다. 그러나 리턴 라인으로 되돌아오는 연료는 연료펌프의 냉각열, 언더바디, 연료라인 등에서 받는 열, 관로 마찰열 등에 의해서 냉간 시 15℃, 열간 시 7~8℃ 정도 높아져 되돌아온다.
고온화된 리턴연료는 계속 순환하면서 거의 대기압 상태에 놓이게 되는데 이때 가솔린 성분 중 증발점이 낮은 성분 부터 급격히 증발하기 시작하여 탱크 쪽으로 계속 밀려 나온다. 이러한 원리에 의해 늘어난 증발가스(HC)가 차량의 저장한계를 넘게되면 대기중으로 방출되기 시작한다.
그러므로 리턴레스 퓨얼 시스템은 증발가스 발생 자체를 억제하기 위해 연료탱크 내부에 연료 압력 조절기를 설치하고 연료의 리턴 라인을 제거하여 필요한 만큼의 연료만 엔진으로 공급한다. 기존 시스템에 비해 증발가스의 발생을 20~60% 저감 하였다.
구성
연료압력 조절기의 구성은 아래와 같다.

 

엔터프라이즈 연료 레귤레이터

원리
연료펌프의 구동에 의해, 연료는 연료파이프 내에 채워진 다음, 연료압력 조절기 내의 다이어프램에 장착된 스프링실의 스프링 장력과 평형을 이루는 위치까지 밀어낸다. 연료압력에 의해 밸브가 열리면 연료는 출구를 거쳐 연료탱크로 되돌아 간다.

연료압력 조절기의 스프링실은 흡기다기관의 절대 압력이 작용하도록 진공호스로 연결되어 있으므로, 절대압력은 엔진부하에 따라 변한다. 연료 파이프내 연료압력은 흡기관 부압에 대하여 항상 일정한 압력차(약 2.5~3.5bar)가 유지되며, 동시에 대기압이 변화하더라도 이 압력차는 일정하게 유지된다. 즉 고도보상 작용을 한다.
㉠ : 절대압력
㉡ : 정압(게이지 압력) + 부압(흡기다기관 압력)

흡입다기관의 부압이 증가하면 연료파이프 내에 압력은 부압이 증가한 만큼 감소한다.
흡입다기관의 부압이 감소하면 연료파이프 내에 압력은 부압이 감소한 만큼 커진다.
그러므로 전체적인 절대압력은 엔진 부하에 따라 일정하게 유지된다.

 

연료 레귤레이터 작동도


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