KR0179611B1 - 자동차용 엔진 - Google Patents

Abstract

엔진에서 배기 포트(63)를 다수 형성하는 것은 연소실 형상에서 점화 플러그(61)와의 관계 그리고 흡기 포트(62)와의 관계를 고려 하여야 하기 때문에 배기 포트(63)의 크기 및 수에는 제한을 받게되어 배기 효율의 증대가 제한적이 됨을 개선하기 위하여, 실린더 헤드(52)의 연소실 위치에 설치됨과 아울러 흡기 포트를 제거한 상태로 형성된 다수의 배기 포트(1, 2)와, 상기한 실린더 헤드(52)의 연소실에 연결됨과 아울러 고압 공기를 분사하여 연료와 연소실 내부에서 혼합기를 형성하게 되는 강제 공기 공급 수단을 포함하여 구성함으로써 엔진출력을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

자동차용 엔진

제1도는 본 발명에 따른 자동차용 엔진을 도시한 개략도.

제2도는 제1도에서 연소실 형상을 도시한 개략도.

제3도는 일반적인 자동차용 흡기 장치를 도시한 개략도.

제4도는 제3도에서 연소실 형상을 도시한 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 제1배기 포트 2 : 제2배기 포트

3 : 펌프 4 : 공기 인젝터

5 : ECU

본 발명은 엔진에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차용 엔진에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차는 차체와 새시로 구분되는 바, 상기한 새시는 엔진, 동력 전달 장치, 서스펜션등이 서로 유기적으로 연결 구성되어 있고, 차체는 상기한 각 장치를 지지함과 아울러 외관을 이루도록 구성되어 있다.

상기한 바와 같은 자동차는 엔진에서 발생된 동력을 동력 전달 장치를 통해 구동축에 전달함으로써 여기에 결합된 타이어를 회전시켜 자동차를 구동시키게 되는 것이다.

여기서, 상기한 엔진은 폭발력을 회전 운동으로 변환시켜 자동차를 구동시키게 되는 바, 상기한 엔진은 흡입, 압축, 폭발, 배기행정을 1사이클로 하는 운동을 통하여 폭발력을 발생시키게 되고 상기한 행정의 연속 동작을 위하여 엔진에는 흡, 배기 장치, 연료공급 장치, 냉각 장치, 윤활 장치등이 필요하게 된다.

상기한 흡, 배기 장치는 연소실에 공기 및 연료를 공급함과 아울러 연소실의 1사이클을 실질적으로 제어하게 되는 바, 이는 연소실의 상부에 설치된 흡, 배기밸브가 개폐되면서 이루어진다.

여기서, 상기한 바와 같은 구성의 자동차용 엔진은 제3도에 도시된 바와 같이 피스톤(50)이 삽입되어 있는 실린더 블록(51)과, 상기한 실린더 블록(51) 상부에 결합되어 있는 실린더 헤드(52)와, 상기한 실린더 헤드(52)에 설치된 흡, 배기 밸브(53, 54)와, 상기한 흡, 배기 밸브(53, 54)가 개재되도록 연소실에서 연통된 흡, 배기 매니폴드(55, 56)와, 상기한 흡기 매니폴드(55)에 연결된 서지 탱크(57)와, 상기한 서지 탱크(57)에 연결됨과 아울러 에어 클리너(58)에 연결된 드로틀 밸브(59)로 구성되어 있다.

또한, 상기한 흡기 매니폴드(55)에는 연료 인젝터(60)가 설치되어 있고, 상기한 실린더 헤드(52)에는 점화 플러그(61)가 설치되어 있게 된다.

여기서, 상기한 점화 플러그(61)는 상기한 실린더 블록(51)과 실린더 헤드(52)에 의해 형성된 연소실에 설치되는 바, 상기한 연소실은 제4도에 도시된 바와 같이 비교적 큰 형상의 흡기 포트(62)와, 상기한 흡기 포트(62)에 대응되는 위치에 설치됨과 아울러 배기 효율을 증대시키기 위해 분리 형성된 2개의 배기 포트(63)와, 상기한 흡, 배기 포트(62, 63)의 사이에 설치된 점화 플러그(61)로 구성되어 있다.

상기한 바와 같은 엔진은 연소실에 혼합기가 유입됨과 아울러 피스톤(50)이 이를 압축하고 점화 플러그(61)에 의해 혼합기를 폭발시키게 되는 바, 이때 혼합기는 흡기 밸브(53)가 배방됨에 따라 연소실로 유입되고 폭발 후 흡기 밸브(53)는 밀폐되고 배기 밸브(54)는 개방되어 연소 가스가 외부로 방출된다.

즉, 흡입 행정에서 흡기 밸브(53)는 개방되고 배기 밸브(54)는 밀폐되게 되고, 압축, 폭발 행정에서는 흡, 배기밸브(53, 54)가 모두 밀폐되어 있으며, 배기 행정에서는 흡기 밸브(53)는 닫히고 배기 밸브(54)는 개방되어 있게 된다.

여기서, 상기한 바와 같은 엔진의 출력을 향상시키기 위해서는 혼합기의 유입량이 증대됨과 아울러 배기 가스의 배출 효율이 향상되어야 한다.

그래서, 상기한 바와 같이 흡기 포트는 하나이고 배기 포트는 2개 이상인 멀티 밸브 타입의 엔진이 개발되었다.

그러나, 상기한 바와 같이 배기포트를 다수로 형성하는 것은 연소실 형상에서 점화 플러그와의 관계 그리고 흡기 포트와의 관계를 고려하여야 하기 때문에 배기 포트의 크기 및 수에는 제한을 받게 되어 배기 효율의 증대가 제한적이 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 엔진의 배기 효율을 향상시켜 엔진 출력을 향상시킬 수 있는 자동차용 엔진을 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 실린더 헤드의 연소실 위치에 설치됨과 아울러 흡기 포트를 제거한 상태로 형성된 다수의 배기 포트와, 상기한 실린더 헤드의 연소실에 연결됨과 아울러 고압 공기를 분사하여 연료와 연소실 내부에서 혼합기를 형성하게 되는 강제 공기 공급 수단을 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 상세한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 따른 자동차용 엔진을 도시한 개략도로서, 실린더 블록(51)에 내재된 피스톤(50)과, 상기한 실린더 블록(51)의 상부에 결합됨과 아울러 제1, 2배기 포트(1, 2)와 점화 플러그(61)가 설치된 실린더 헤드(52)와, 상기한 실린더 헤드(52)에 연결됨과 아울러 고압 공기를 분사하여 연료와 연소실 내부에서 혼합기를 형성하게 되는 강제 공기 공급 수단으로 구성되어 있다.

즉, 상기한 엔진은 흡기 장치가 배제된 상태에서 실린더 헤드(52)에 배기장치만 설치하여 배기 효율을 향상시킴과 아울러 연소실 내부에 고압 공기를 분사하여 연료와 혼합기를 형성하도록 함으로써 엔진의 출력을 향상시키도록 구성한 것이다.

상기한 강제 공기 공급 수단은 에어 클리너(58)에 연결된 펌프(3)와, 상기한 펌프(3)에 연결됨과 아울러 연소실 내부에 설치된 공기 인젝터(4)와, 상기한 펌프(3)와 공기 인젝터(4)를 제어하여 흡기 밸브의 역할을 하는 ECU(5)로 구성되어 있다.

여기서, 상기한 연소실의 형상은 제2도에 도시된 바와 같이 점화 플러그(61)를 중심으로 제1, 2배기 포트(1, 2)가 매우 큰 형상으로 형성되어 있게 되고, 상기한 제1, 2배기포트(1, 2)의 측면에 공기 인젝터(4)가 설치되어 있게 된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 작용 효과를 설명하면 자동차에서 운전자가 시동을 걸게 되면 연료 장치를 통해 연소실 내부로 연료가 분사된다.

이때, 상기한 에어 클리너(58)를 통해 정화된 공기가 펌프(3)에서 압축된후 인젝터(4)를 통해 연소실 내부로 분사된다.

즉, 연료가 인젝터(60)를 통해 연소실에 분사됨과 아울러 고압공기가 분사됨으로써 연료와 고압 공기가 혼합기를 연소실 내부에서 이루게 되는 것이다.

연소실 내부에서 혼합기가 형성됨과 동시에 점화 플러그(61)가 동작되면서 혼합기를 폭발시키고 피스톤(50)에 운동력을 인가하여 구동력을 발생시키게 된다.

여기서, 상기한 바와 같이 고압 공기를 분사하게 되면 종래와 같이 화염의 전파를 원활하게 하기 위하여 혼합기의 유동을 텀블(Tumble),스월(Swirl)등으로 제어하지 않아도 원하는 유동을 얻기가 쉽게 된다.

즉, 고압 공기를 공기 인젝터(4)를 통해 일정한 방향으로 분사할 수 있게 됨으로써 종래보다 혼합기의 유동 제어가 단순하게 되는 것이다.

물론, 혼합기의 유동 제어가 종래에 비해 단순화되면 유동 제어가 보다 정밀하게 되고, 이로 인하여 폭발에 따른 화염 전파 속도가 향상됨으로써 엔진의 출력 향상이 이루어지게 된다.

특히, 상기한 폭발 후 연소실의 제1,2배기 포트(1, 2)를 통해 배기 가스가 순간적으로 배출됨으로써 출력 향상이 이루어지게 된다.

즉, 종래와 같이 흡기와 배기 사이의 간섭을 감소시키기 위하여 오버랩 구간을 설정하는 것이 불필요하게 됨으로써 배기 효율이 향상되고, 흡기 효율도 향상됨으로써 엔진 출력이 향상되는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 엔진에서 흡기 장치를 제거함과 아율러 배기 포트를 증설함으로써 배기 효율을 향상시키고, 흡, 배기 간의 간섭을 제거하여 엔진 출력을 향상시킬 수 있는 잇점이 있는 것이다.

Claims (1)

1. 실린더 헤드(52)의 연소실위치에 설치됨과 아울러 흡기포트를 제거한 상태로 형성된 다수의 배기포트(1,2)와, 상기 실린더헤드(52)의 연소실에 연결됨과 아울러 고압공기를 분사하여 연료와 연소실내부에서 혼합기를 형성하게 되는 강제공기공급수단으로 구성하는 자동차용 엔진에 있어서, 상기 강제공기공급수단이 에어클리너(58)에 연결된 펌프(3)와, 이 펌프(3)에 연결됨과 아울러 연소실 내부에 설치된 공기 인젝터(4) 및, 상기 펌프(3)와 공기 인젝터(4)의 분사시기를 제어하는 ECU(5)로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 엔지.