KR0158140B1 - 내연기관의 배기 밸브 작동 억제장치 - Google Patents

Abstract

엔진의 시동시 4기통 기관에서는 2 내지 3개의 배기 밸브, 6기통 기관에서는 3 내지 4개의 배기 밸브가 열리도록 하여 압축행정에 의한 압출일을 줄여줌으로써, 시동 회전수를 증대시키고, 기동 전동기의 용량을 줄여 소형, 경량화 함으로써, 복잡한 엔진 룸의 장착 공간 확보가 유리하고 경량화에 의한 출력 향상 및 연비를 개선할 수 있는 내연기관의 배기 밸브 작동 억제장치를 제공하는데 그 목적이 있다. 이에 따라 캠 샤프트의 캠 프로파일에 연동되는 로커 아암의 요동 작동에 의해 선택적으로 개폐되는 흡, 배기 밸브를 포함하는 내연기관의 흡, 배기 밸브 트레인에 있어서, 상기한 배기 밸브를 선택적으로 개폐 작동시키는 로커 아암의 상측에 액츄에이터의 작동에 따라 연동되는 작동레버가 설치됨을 특징으로 한다.

Description

내연기관의 배기 밸브 작동 억제장치

제1도는 본 발명에 의한 배기 밸브 작동 억제장치가 장착된 상태의 단면도.

제2도는 본 발명의 배기 밸브 작동 억제장치가 장착된 상태의 평면도.

제3도는 본 발명에 관련하는 배기 밸브 작동 억제장치의 작동상태를 설명하기 위한 도면.

제4도는 종래 기술의 내연기관의 흡, 배기 밸브 트레인을 나타낸 측단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 액츄에이터 3 : 작동레버

5,7 : 베어링 9 : 샤프트

11 : 장공 13 : 링크

50 : 흡기 밸브 52 : 배기 밸브

62 : 캠 샤프트 64,66 : 캠 프로파일

68,70 : 로커아암

[산업상 이용분야]

본 발명은 내연기관의 배기 밸브 작동 억제장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 시동시 4기통 기관에서는 2 내지 3개의 배기 밸브, 6기통 기관에서는 3 내지 4개의 배기 밸브가 열리도록 하여 압출일을 줄여줌으로써, 시동 회전수를 증대시키고, 기동 전동기의 용량을 줄여 소형, 경량화할 수 있도록 한 내연기관의 배기 밸브 작동 억제장치에 관한 것이다.

[종래의 기술]

일반적으로 자동차의 기관은 자력으로 시동할 수 없으므로 실린더 안에서 최초로 폭발 연소를 일으켜 기관을 회전시키려면, 외부의 힘으로 크랭크샤프트를 회전시켜 주는 기동장치가 필요하다.

상기한 기동장치는 축전지를 전원으로 하는 직류 전동기를 사용하며, 상기 전동기의 회전력을 기관에 전달하는 동력 전달기구를 구비하고 있으며, 시동 토오크가 커야하고, 소형이고 가벼우며 출력이 커야함과 아울러 기계적인 충격에 강하고 전원용량이 작아도 작동이 잘되어야 하는 조건을 갖추어야 한다.

이러한 기동장치에 의해 크랭크샤프트를 회전시켜 실린더 안에서 최초로 폭발 연소를 일으켜 시동이 걸리게 되는 바, 상기 기동장치의 요구 출력이 대부분 압축행정을 행할 때 그 압축일에 소요되기 때문에 기관의 시동시 배기 밸브를 선택적으로 개방함으로써 이러한 점을 해결할 수 있다.

제4도는 종래 기술의 내연기관의 흡, 배기 밸브 트레인을 나타낸 측단면도로서, 흡, 배기 밸브(50)(52)가 실린더 헤드(54)의 흡, 배기 포트(56)(58)에 설치되어 혼합기를 유입함과 아울러 기관의 연소실(60)에서 연소된 배기 가스를 외부로 배출하도록 하고 있다.

이러한 흡, 배기 밸브(50)(52)는 기관의 작동에 따라 도시되지 않은 크랭크샤프트 스프라켓과 타이밍 벨트 등의 동력 전달수단에 의해 회전력이 전달되어 크랭크샤프트의 2회전시 1회전되는 캠 샤프트(62)의 캠 프로파일(64)(66)에 의해 연동되는 로커 아암(68)(70)의 요동 작동에 따라 선택적으로 개폐되도록 되어 있다.

상기한 흡, 배기 밸브(50)(52)는 밸브 가이드(72)(74)에 안내됨과 아울러 리테이너(76)(78)와 밸브 스프링(80)(82)으로 탄발 설치되어 로커 아암(68)(70)의 요동 작동에 의해 개방된 흡, 배기 밸브(50)(52)의 닫힘 작동이 이루어지도록 되어 있다.

이와 같이 구성되는 종래 기술의 내연기관의 흡, 배기 밸브 트레인은, 기관의 작동에 따라 회전되는 크랭크 샤프트의 회전력이 캠 샤프트(62)에 전달되어 캠 프로파일(64)(66)에 의해 연동되는 로커 아암(68)(70)의 요동 작동에 따라 흡, 배기 밸브(50)(52)가 선택적으로 개방되어 흡기 포트(56)를 통해 혼합기를 유입함과 아울러 연소실(60)에서 연소된 배기 가스를 배기 포트(58)를 통해 외부로 배출하게 된다.

[발명이 해결하고자 하는 문제점]

이와 같은 종래 기술의 흡, 배기 밸브 트레인은, 기관이 정상적인 작동일 때는 흡, 배기 밸브(50)(52)가 로커 아암(68)(70)의 요동 작동에 의해 선택적으로 개폐되어 그 기능을 실현할 수 있으며, 기관을 시동할 때, 즉 초기상태에서는 기동장치에 의해 외부로부터 가해지는 회전력에 의해 크랭크샤프트가 회전됨과 동시에 4행정 중 최초의 동력행정에 의해 시동이 걸리게 되지만, 초기 상태 때 기동장치의 요구 출력이 대부분 압축행정시 그 압축일에 의해 소모되기 때문에 기동장치의 용량이 커야 됨에 따라 그 사이즈가 커져 장착 공간확보가 불리함과 아울러 경량화가 어렵고, 시동 회전수가 저하되는 문제점이 내재되어 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 엔진의 시동시 4기통 기관에서는 2 내지 3개의 배기 밸브, 6기통 기관에서는 3 내지 4개의 배기 밸브가 열리도록 하여 압축행정에 의한 압출일을 줄여줌으로써, 시동 회전수를 증대시키고, 기동 전동기의 용량을 줄여 소형, 경량화함으로써, 복잡한 엔진 룸의 장착 공간 확보가 유리하고 경량화에 의한 출력 향상 및 연비를 개선할 수 있는 내연기관의 배기 밸브 작동 억제장치를 제공하는 데 있다.

[문제점을 해결하기 위한 수단]

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위해 본 발명은, 캠 샤프트의 캠 프로파일에 연동되는 로커 아암의 요동 작동에 의해 선택적으로 개폐되는 흡, 배기 밸브를 포함하는 내연기관의 흡, 배기 밸브 트레인에 있어서, 상기한 배기 밸브를 선택적으로 개폐 작동시키는 로커 아암의 상측에 액츄에이터의 작동에 따라 연동되는 작동레버가 설치됨을 특징으로 하는 내연기관의 배기 밸브 작동 억제장치를 제공한다.

상기한 액츄에이터는 이그니션 스위치가 스타트 위치에 위치할 때 작동됨을 특징으로 한다.

또한, 상기한 작동레버는 액츄에이터의 로드와 연결되도록 장공이 형성된 링크에 고정 설치됨은 물론 베어링에 의해 축지지된 샤프트에 의해 고정 설치됨을 특징으로 한다.

상기한 작동레버는 4기통 기관에서는 2 내지 3개, 6기통 기관에서는 3 내지 4개가 마련됨을 특징으로 한다.

[작용]

이와 같은 본 발명의 배기 밸브 작동 억제장치는, 기관을 시동하고자 할 때, 운전자에 의해 이그니션 키이를 온(ON) 위치에서 스타트(START) 위치로 돌리면, 기동장치에 의해 플라이 휘일을 회전시킴으로써, 이와 함께 회전하는 크랭크샤프트에 의해 각각의 실린더에 수납된 피스턴이 승강 작동됨과 동시에 크랭크샤프트의 회전력이 캠 샤프트에 전달되어 각각의 행정에 알맞도록 흡, 배기 밸브를 개폐하게 된다.

이때 이그니션 키이가 스타트 위치에 위치함에 따라 자동차에 장착된 밧데리의 전원이 액츄에이터에 인가되어 자화됨으로써, 로드가 전진되어 링크를 시계 방향으로 회전시킴에 따라 샤프트에 제공된 수개의 작동레버가 로커 아암의 상측을 누르게 되어, 상기 로커 아암은 캠 샤프트의 캠 프로파일로부터 해방됨과 동시에 배기 밸브를 개방시킨다.

이와 같이 4행정 기관에서 시동시 수개의 배기 밸브를 개방시켜 작동을 억제시킴으로써, 시동시 기동장치의 요구 출력이 압축행정시 발생되는 압축일에 의해 소모되지 않게 되어 시동회전수는 증대되고, 상기 작동레버에 의해 제한받지 않은 배기 밸브는 정상적인 작동으로 시동이 걸리게 된다.

이와 같이 기관의 시동이 걸리면, 이그니션 스위치가 온(ON) 위치로 위치하게 됨에 따라 액츄에이터에 인가된 전원이 차단되어 초기 상태로 복원됨에 따라 로커 아암은 정상적인 작동이 이루어지게 된다.

[실시예]

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

제1도 및 제2도는 본 발명에 의한 배기 밸브 작동 억제장치가 장착된 상태의 단면도 및 평면도로서, 종래 기술의 구성과 동일한 부분의 구성은 생략하고 중요한 부분만 상세히 설명한다.

배기 밸브(52)를 선택적으로 개폐 작동시키는 로커 아암(70)의 상측에는 이그니션 키이(도시생략)의 스타트(시동) 작동에 따라 선택적으로 자화되는 액츄에이터(1)의 작동에 연동되는 작동레버(3)가 접촉되어 로커 아암(70)의 요동 작동을 제한하도록 되어 있다.

상기한 작동레버(3)는 베이링(5)(7)으로 축 지지된 샤프트(9)에 제공되게 되는데, 4기통 기관에서는 2개 내지 3개, 6기통 기관에서는 3개 내지 4개가 로커 아암(70)의 상측에 제공됨이 바람직하다.

상기한 샤프트(9)의 일측은 장공(11)이 형성된 링크(13)에 고정 설치되어 함께 연동되도록 되어 있으며, 상기 링크(13)의 장공(11)에는 액츄에이터(1)의 로드가 결합되어 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 배기 밸브 작동 억제장치는, 기관을 시동하고자 할 때, 운전자에 의해 이그니션 키이를 온(ON) 위치에서 스타트(START) 위치로 돌리면, 기동장치에 의해 플라이 휘일(도시생략)을 회전시킴으로써, 이와 함께 회전하는 크랭크샤프트에 의해 각각의 실린더에 수납된 피스턴이 승강 작동됨과 동시에 크랭크샤프트의 회전력이 타이밍 벨트로 연결된 캠 샤프트(62)에 전달되어 각각의 행정에 알맞도록 흡, 배기 밸브(50)(52)를 개폐하게 된다.

이때 이그니션 키이가 스타트 위치에 위치함에 따라 자동차에 장착된 밧데리의 전원이 액츄에이터(1)에 인가되어 자화됨으로써, 제3도에 도시한 바와 같이 로드가 전진되어 링크(13)를 시계방향으로 회전시킴에 따라 샤프트(9)에 제공된 수개의 작동레버(3)가 로커 아암(70)의 상측을 누르게 된다.

따라서 로커 아암(70)은 캠 샤프트(62)의 캠 프로파일(66)로부터 해방됨과 동시에 배기 밸브(52)를 개방시킨다.

이와 같이 4기통 기관에서 시동시 수개의 배기 밸브(52)를 개방시켜 작동을 억제시킴으로써, 초기 시동시 압축행정시 발생되는 압축일에 기동장치의 요구 출력이 소모되지 않게 되어 시동 회전수가 증대됨에 따라 상기 작동레버(3)에 의해 제한받지 않은 배기 밸브(52)는 정상적인 작동으로 시동이 걸리게 된다.

이와 같이 기관의 시동이 걸리면, 이그니션 스위치가 온(ON) 위치로 위치하게 됨에 다라 액츄에이터(1)에 인가된 전원이 차단되어 초기 상태로 복원됨에 따라 로커 아암(70)은 캠 샤프트(62)의 캠 프로파일(66)에 의해 요동 작동되어 정상적인 작동이 이루어지게 된다.

[효과]

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 내연기관의 배기 밸브 작동 억제장치는, 기관을 시동할 때 수개의 배기 밸브를 개방하여 그 작동을 제한함으로써, 시동 회전수를 증대시킴과 아울러 기동 전동기의 요구 출력이 압축행정에 의한 압축일에 소모되는 것을 방지할 수 있기 때문에 그 용량과 사이즈를 줄여 소형화와 경량화를 추구함으로써, 복잡한 엔진 룸의 장착 공간 확보가 유리하고, 기관의 출력 향상 및 연비를 개선할 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 캠 샤프트의 캠 프로파일에 연동되는 로커 아암의 요동 작동에 의해 선택적으로 개폐되는 흡, 배기 밸브를 포함하는 내연기관의 흡, 배기 밸브 트레인에 있어서, 상기한 배기 밸브를 선택적으로 개폐 작동시키는 로커 아암의 상측에 액츄에이터의 작동에 따라 연동되는 작동레버가 설치됨을 특징으로 하는 내연기관의 배기 밸브 작동 억제장치.
2. 제1항에 있어서, 상기한 액츄에이터는 이그니션 스위치가 스타트 위치에 위치할 때 작동됨을 특징으로 하는 내연기관의 배기 밸브 작동 억제장치.
3. 제1항에 있어서, 작동레버는 액츄에이터의 로드와 연결되도록 장공이 형성된 링크에 고정 설치됨은 물론 베어링에 의해 축지지된 샤프트에 의해 고정 설치됨을 특징으로 하는 내연기관의 배기 밸브 작동 억제장치.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 작동레버는 4기통 기관에서는 2 내지 3개, 6기통 기관에서는 3 내지 4개가 마련됨을 특징으로 하는 내연기관의 배기 밸브 작동 억제장치.