자동차상식 + 자동자학과, 자동차정비기능사 등 내연기관 필수과목 자동차기관 요점 64강. LPI 연료분사장치의 개요
64강. LPI 연료분사장치의 개요
LPI(liquid petroleum injection)엔진(LPI엔진)은 액상의 연료분사장치를 사용하는
구조로 되어 있으며 기존의 믹서식 LPG엔진의 문제점을 개선하고 보다 적극적으로 배
기가스(emission) 규제에 대응하며 기존 LPG 공급장치보다 정밀한 공연비 제어가 가
능한 방식이다. 기본적인 구성은 가솔린 MPI엔진에 LPI식 연료공급장치를 적용한 구
조로 되어 있다.
LPI엔진의 액상연료 분사 시스템은 최초로 네덜란드의 비알레(vialle)사에 의하여 대
형 엔진용으로 개발되었다. 현재 사용되는 액상연료 분사 시스템의 기본 구성과 원리는
LPG 연료를 봄베 내부에 설치한 연료펌프를 이용하여 고압(5~15bar)의 액상으로 가압
한 후 엔진 컴퓨터제어에 따라 각 기통별로 흡기포트에 설치된 인젝터를 사용하여 분
사하는 장치이다.
따라서 연료밀도가 증가하여 기존의 믹서공급방식에 비하여 엔진출력이 10~15% 증
가하고, 흡기 매니폴드 형상에 따른 실린더별 혼합기 편차가 적어져서 안정된 엔진의
회전, 좋은 응답성과 가속성, 촉매의 변환 효율이 높다. 또한 기존의 베이퍼라이저와 믹
서가 필요 없고 정밀도가 높은 공연비 제어가 가능하다.
특히 연료를 고압액상으로 분사함으로써 타르발생이 적고 연료 미립화가 좋아져 냉
간 시동성이 양호하다. 즉, LPI엔진은 기존의 MPI식 가솔린 엔진과 유사하지만 LPG의
고압화와 전자제어방식이 그 성능을 좌우하는 요인이다.
상온상태에서 LPG는 포화증기압(0.23MPa 정도)이 높아 기관으로 공급된 후 감압에
의한 비등(감압비등)이 발생할 수 있다. 감압비등의 결과 액체상태의 연료가 미립화 되
고 체적효율이 좋아지는 점도 있으나 시동직후 흡기의 습도가 높을 때 인젝터 선단의 급
랭으로 인해 흡기의 수분이 응결하여 인젝터의 분사저항의 발생이나 공연비제어의 정
확성이 떨어질 수도 있으므로 이에 대한 대책이 필요하다.
LPI시스템은 연료펌프 모듈, 레귤레이터 유닛, 흡기 매니폴드 유닛, 드라이버, LPI
ECU, 기관 ECU 등의 부품을 중심으로 구성되어 있다.