KR0138199Y1

KR0138199Y1 - 내연기관의 흡기밸브 개폐량 가변장치

Info

Publication number: KR0138199Y1
Application number: KR2019940038731U
Authority: KR
Inventors: 김규완
Original assignee: 전성원; 현대자동차주식회사
Priority date: 1994-12-30
Filing date: 1994-12-30
Publication date: 1999-03-20
Also published as: KR960023063U

Abstract

본 고안은 내연기관의 속도 영역에 따라 밸브 개폐량을 가변시켜 고속 영역에서 흡기효율 증대로 출력을 향상시킬 수 있도록 한 내연기관의 흡기밸브 개폐량 가변장치를 제공할 목적으로;

인너밸브와 아웃밸브로 이루어져 실린더 헤드의 밸브공에 밸브 시이트를 개재시켜 장착되어지되, 상기 인너밸브는 엔드부가 소직경부로 형성되어 아웃밸브의 상측 중앙부에 길이방향으로 형성되는 요입부에 상하 슬라이드 가능하게 배치되고, 그의 하부로 온도 변화에 따라 부피가 변하는 팽창부재가 배치되는 흡기밸브와;

상기 팽창부재의 냉각수를 공급, 배출하기 위하여 상기 팽창부재의 외측 밸브 시이트 내측면에 소정의 높이를 갖고 형성되는 자켓과 연통되는 냉각수 유입로와 배출로상에 개재되어 기관의 회전속도에 따른 오일압에 의하여 개폐하는 개폐수단으로 이루어지는 내연기관의 흡기밸브 개폐량 가변장치를 제공한다.

Description

내연기관의 흡기밸브 개폐량 가변장치

제1도는 저속 운전시 본 고안에 의한 가변장치의 단면도.

제2도는 고속 운전시 본 고안에 의한 가변장치의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 흡기밸브 4,6 : 인너 및 아웃밸브

8 : 실린더 블럭 10 : 밸브 시이트

16 : 팽창부재 26 : 케이스

28 : 왁스 30 : 볼

46,48 : 개폐수단 50,52 : 오일통로

54,56 : 실린더 62,64 : 피스톤

66,68 : 탄발부재

본 고안은 내연기관의 흡기밸브 개폐량 가변장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내연기관의 속도 영역에 따라 밸브 개폐량을 가변시켜 고속 영역에서 흡기효율 증대로 출력을 향상시킬 수 있도록 한 내연기관의 흡기밸브 개폐량 가변장치에 관한것이다.

예컨데, 내연기관을 대표할 수 있는 자동차 엔진에 있어서는 고성능화되면서 엔진의 운전 상태에 따라 흡기 및 배기밸브의 개폐시기를 적절히 조절하여 엔진의 출력을 최고화할 수 있도록 하고 있다.

이러한 기술로서는 여러기술이 알려져 있는데, 그의 일례로서는 캠축 풀리 또는 스프로켓과 캠축을 헤리컬 기어로서 치합함으로써, 풀리 또는 스프로켓의 중간 보스부를 이동시켜 풀리 또는 스프로켓의 위상을 변화시키는 수단을 이용하는것이 보편적이다.

그러나 상기와 같은 수단에 있어서는 캠축과 풀리 또는 스프로켓에 내,외륜의 헤리컬 치차를 가공하여야 하는 바, 제조비용이 크게 상승하여 비경제적이라는 폐단이 있다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 내연기관의 속도 영역에 따라 밸브 개폐량을 가변시켜 고속 영역에서 흡기효율 증대로 출력을 향상시킬 수 있도록 한 내연기관의 흡기밸브 개폐량 가변장치를 제공하려는 것이다.

이를 실현하기 위하여 본 고안은 인너밸브와 아웃밸브로 이루어져 실린더 헤드의 밸브공에 밸브 시이트를 개재시켜 장착되어지되, 상기 인너밸브는 엔드부가 소직경부로 형성되어 아웃밸브의 상측 중앙부에 길이방향으로 형성되는 요입부에 상하 슬라이드 가능하게 배치되고, 그의 하부로 온도 변화에 따라 부피가 변하는 팽창부재가 배치되는 흡기밸브와;

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 고안의 장치의 단면도로서, 부호 2는 흡기밸브를 지칭한다.

상기 흡기밸브(2)는 인너밸브(4)와 아웃밸브(6)로 이루어져 실린더 헤드(8)의 밸브공에 밸브 시이트(10)를 개재시켜 장착이 이루어진다.

상기 인너밸브(4)는 엔드부(12)가 소직경부로 형성되어 아웃밸브(6)의 상측 중앙부에 길이방향으로 형성되는 요입부(14)에 상하 슬라이드 가능하게 배치되고, 그의 하부로는 온도 변화에 따라 부피가 변하는 팽창부재(16)가 배치된다.

그리고 상기 인너밸브(4)의 상단면은 중앙부가 약간 요입되는 형태로 형성되어 이에 캠(18)의 프로파일(20)이 접촉됨으로써, 캠(18)의 회전에 따른 프로파일(20)의 형상에 위하여 승강이 이루어진다.

상기와 같은 인너밸브(4)를 상측부로 수용하는 아웃밸브(6)는 그의 상단부가 내측으로 절곡되어 둘레턱(22)이 형성되며, 그의 내경부로 인너밸브(4)의 엔드부(12)가 상측으로 관통된다.

또한, 상기 인너밸브(4)의 엔드부(12) 외주연에는 상기 둘레턱(22)과의 사이로 탄발부재(24)가 탄지되어 상기 아웃밸브(6)를 항시 상측으로 밀어 올리는 탄발력을 발휘하게 된다.

상기에서 팽창부재(16)는 엔진의 냉각수온도에 따라 동작되는데, 이는 상기 개구되는 원통형의 케이스(26)와, 상기 케이스(26)의 내면으로 부착되는 왁스(28)와, 상기 왁스(28)의 중앙부 상측으로 올려져 인너밸브(4)를 받쳐주는 볼(30)을 포함하여 이루어진다.

이에따라 가열된 냉각수가 이의 팽창부재(16)로 유입되면 냉각수의 열에 의하여 왁스(28)가 팽창되면서 볼(30)을 상승시킴으로써, 인너밸브(4)를 상승시켜 주게 되는것이다.

그리고 상기 팽창부재(16)의 냉각수를 공급, 배출하기 위하여는 상기 팽창부재(16)의 외측 밸브 시이트(10) 내측면에 소정의 높이(H)를 갖는 자켓(32)을 형성하고, 상기 아웃밸브(6)와 밸브 시이트(10)에 상기 자켓(32)과 연통되도록 각각에 통공(34)(36),(38)(40)을 형성하고, 상기 밸브 시이트(10)에 형성되는 통공(36)(40)은 실린더 헤드(8)의 냉각수 통로와 연통되는 냉각수 유입로(42) 및 냉각수 배출로(44)와 연통시켰다.

또한, 상기 냉각수 유입 및 배출로(42)(44)에는 이를 개폐할 수 있는 개폐수단(46)(48)이 형성되는데, 이는 내연기관의 회전수에 따라 증감하는 오일압에 의하여 작동되며, 상기 개폐수단(46)(48)은 상호 역작용으로 냉각수 유입로(42)가 닫히면 배출로(44)가 열리고, 유입로(42)가 열리면 배출로(44)가 닫히도록 하였다.

이를 위하여 본 고안은 상기 개폐수단(46)(48)을 형성하되, 이들은 중간부 양측으로 상기 유입로(42)와 배출로(44)가 연통되며 하측 부분이 오일통로(50)(52)와 연통되도록 실린더 블록(8)에 소정의 공간부로 이루어지는 실린더(54)(56)와, 상기 실린더(54)(56)의 내부로 승강 가능하게 내장되어 오일압에 의하여 승강되면서 상기 유입로(42)와 배출로(44)를 선택적으로 개폐할 수 있도록 외주연에 요입홈(58)(60)이 형성되는 피스톤(62)(64)과, 상기 피스톤(58)(60)의 상측으로 배치되는 탄발부재(66)(68)을 포함하여 이루어진다.

이에따라 저속의 상태에서 오일압이 크지 않은 경우에는 탄발부재(66)(68)의 탄발력에 의하여 피스톤(62)(64)이 하강하여 유입로(42)측은 폐쇄되고 배출로(44)측은 개방되며, 고속 운전에 의하여 오일압이 상승될 때는 상기와 반대작용을 하게 된다.

이와같이 구성되는 본 고안의 작용은 다음과 같이 이루어진다.

우선, 내연기관이 저속으로 운전될 때에는 이에따른 엔진 오일의 압송압이 떨어지게 되는 바, 개폐수단(46)(48)의 피스톤(62)(64)은 탄발부재(66)(68)의 탄발력에 의하여 제1도와 같이 하강의 상태를 유지한다.

그러면 이의 피스톤(62)(64) 외주연에 형성된 요입홈(58)(60)의 위치에 따라 유입로(42)는 폐쇄되고, 배출로(44)는 개방이 이루어진다.

이에따라 가열된 냉각수가 팽창부재(16)에 전달되지 않는 바, 팽창부재(16)는 수축된 상태를 유지하게 된다.

이의 상태에서 기관이 고속으로 운전되면 엔진오일의 오일압이 상승하면서 개폐수단(46)의 피스톤(62)(64)을 상승시키게 된다.

그러면 이의 피스톤(62)(64) 외주연에 형성된 요입홈(58)(60)의 위치에 따라 유입로(42)는 개방하고, 배출로(44)는 폐쇄하게 된다.

이에따라 가열된 냉각수가 유입로(42)를 통해 팽창부재(16)측으로 공급됨으로써, 이의 열에 의하여 팽창부재(16)의 왁스(28)이 팽창되면서 볼(30)을 상승시킴으로써, 인너밸브(4)를 상승시키게 된다.

이와같이 인너밸브(4)를 상승시키면, 이의 인너밸브(4)는 그 상단부가 캠(18)의 프로파일(20)과 접촉되어 있는 바, 상승되지 못하므로 결국은 반작용으로 아웃밸브(6)를 하강시키게 됨으로써, 흡기밸브(2)의 개폐량을 증대시키게 되는것이다.

그리고 상기의 상태에서 다시 기관의 회전수가 떨어지면 오일압에 의한 개폐수단(46)(48)의 작용으로 공급된 냉각수가 배출되어 초기의 상태로 되돌아간다.

도면중 미설명 부호 70은 밸브 스프링이고, 72와 74은 리테이너 록과 리테이너 이다

이상에서와 같이 본 고안에 의하면 내연기관의 속도영역에 따라 흡기밸브의 개폐량을 가변시켜 고속영역에서 흡기효율을 증대시킴으로써, 고속에서의 출력을 크게 향상시킬 수 있는 유용한 고안인것이다.

Claims

인너밸브(4)와 아웃밸브(6)로 이루어져 실린더 헤드(8)의 밸브공에 밸브 시이트(10)를 개재시켜 장착되어지되, 상기 인너밸브(4)는 엔드부(12)가 소직경부로 형성되어 아웃밸브(6)의 상측 중앙부에 길이방향으로 형성되는 요입부(14)에 상하 슬라이드 가능하게 배치되고, 그의 하부로 온도 변화에 따라 부피가 변하는 팽창부재(16)가 배치되는 흡기밸브(2)와; 상기 팽창부재(16)의 냉각수를 공급, 배출하기 위하여 상기 팽창부재(16)의 외측 밸브 시이트(10) 내측면에 소정의 높이(H)를 갖고 형성되는 자켓(32)과 연통되는 냉각수 유입로(42)와 배출로(44)상에 개재되어 기관의 회전속도에 따른 오일압에 의하여 개폐하는 개폐수단(46)(48)을 포함하여 이루어지는 내연기관의 흡기밸브 개폐량 가변장치.
제1항에 있어서, 인너밸브(4)의 엔드부(12) 외주연에는 인너밸브(4)를 항시 하측으로 밀어주는 탄발력을 발휘할 수 있도록 상기 둘레턱(22)과의 사이로 탄발부재(24)가 탄지하여 이루어지는 내연기관의 흡기밸브 개폐량 가변장치.
제1항에 있어서, 팽창부재(16)는 상측이 개구되는 원통형의 케이스(26)와, 상기 케이스(26)의 내면으로 부착되는 왁스(28)와, 상기 왁스(28)의 중앙부 상측으로 올려져 인너밸브(4)를 받쳐주는 볼(30)을 포함하여 이루어지는 내연기관의 흡기밸브 개폐량 가변장치.
제1항에 있어서, 냉각수 유입로(42) 및 배출로(42)(44)를 개폐하는 개폐수단(46)(48)은 중간부 양측으로 상기 유입로(42)와 배출로(44)가 연통되며 하측 부분이 오일통로(50)(52)와 연통되도록 실린더 블록(8)에 소정의 공간부로 이루어지는 실린더(54)(56)와, 상기 실린더(54)(56)의 내부로 승강 가능하게 내장되어 오일압에 의하여 승강되면서 상기 유입로(42)와 배출로(44)를 선택적으로 개폐할 수 있도록 외주연에 요입홈(58)(60)이 형성되는 피스톤(62)(64)과, 상기 피스톤(62)(64)의 상측으로 배치되는 탄발부재(66)(68)을 포함하여 이루어지는 내연기관의 흡기밸브 개폐량 가변장치.