KR0185886B1 - Air inlet apparatus of internal combustion engine - Google Patents
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- F02M35/10209—Fluid connections to the air intake system; their arrangement of pipes, valves or the like
- F02M35/10216—Fuel injectors; Fuel pipes or rails; Fuel pumps or pressure regulators
Abstract
본 발명은 내연기관의 공기흡입장치에 관한 것으로, 종래의 내연기관에 구비되어 있던 흡기밸브를 제거하고, 이에 대응되는 혼합기 인젝터(6)를 실린더헤드(5)의 연소실 위치에 설치하여, 이 혼합기 인젝터(6)가 엔진동력에 의하여 구동되는 공기 압축기(7)에 의해 소정의 압력으로 압축되어 있던 공기를 공급받아 연료와 혼합된 혼합기를 연소실로 주입시키며, 상기의 공기 압축기(7)에서 압축된 공기는 이와 연결된 압축공기탱크(8)에 저장되어 흡기매니폴드(9)를 통하여 연소실로 공급되는 구조로 되어, 고속주행시 엔진출력이 증대됨과 더불어 저속주행시에도 실린더 내부에서 와류가 발생되어 엔진효율이 높아질 수 있으며, 소음과 진동으로 인한 엔진의 수명단축을 막아줄 수 있는 것이다.The present invention relates to an air intake apparatus of an internal combustion engine, and removes an intake valve provided in a conventional internal combustion engine, and installs a mixer injector (6) corresponding thereto in the combustion chamber position of the cylinder head (5). The injector 6 receives air compressed at a predetermined pressure by an air compressor 7 driven by engine power, and injects a mixer mixed with fuel into a combustion chamber, and compresses the air compressed in the air compressor 7. The air is stored in the compressed air tank (8) connected thereto and is supplied to the combustion chamber through the intake manifold (9), so that the engine output is increased at high speeds and vortex is generated inside the cylinders at low speeds, resulting in engine efficiency. It can be increased and prevents the engine from shortening its life due to noise and vibration.
Description
제1도는 본 발명에 따른 내연기관용 공기흡입장치를 개략적으로 나타낸 개략도.1 is a schematic diagram schematically showing an air intake apparatus for an internal combustion engine according to the present invention.
제2도는 종래의 기술에 따른 엔진의 연소실 형상을 개략적으로 나타낸 개략도이다.2 is a schematic diagram schematically showing a combustion chamber shape of an engine according to the related art.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 실린더블록 2 : 피스톤1: Cylinder block 2: Piston
3 : 배기밸브 4 : 점화플러그3: exhaust valve 4: spark plug
5 : 실린더헤드 6 : 혼합기 인젝터5: cylinder head 6: mixer injector
7 : 공기 압축기 8 : 압축공기탱크7: air compressor 8: compressed air tank
9 : 흡기매니폴드 10 : 연료인젝터9 intake manifold 10 fuel injector
본 발명은 자동차의 엔진에 관한 것으로서, 특히 공기를 흡입하는 흡기밸브를 사용하지 않고도 연료의 연소에 필요한 많은 양의 공기를 흡입할 수 있게 함과 더불어 엔진의 출력 효율도 높여줄 수 있도록 된 내연기관의 공기흡입장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine of an automobile, and in particular, an internal combustion engine capable of inhaling a large amount of air required for combustion of fuel without using an air intake valve, and increasing the output efficiency of the engine. It relates to an air suction device of.
일반적으로 내연기관은 연료와 공기를 외부에서 공급받아 밀폐된 연소실내에서 고압으로 압축시킨 후 점화시켜서, 이 폭발력에 의하여 피스톤을 밀어 내리는 힘으로 크랭크축을 회전시키도록 되어 있는 바, 상기와 같이 외부에서 공기를 흡입하는 과정은 엔진의 실린더블록에 설치되어 있는 흡기밸브를 통해서 이루어지고, 이 흡기밸브는 연료와 공기의 혼합기가 연소된 후에 발생하는 연소가스를 배출시키는 배기밸브와 함께 상기 크랭크축에 연결된 캠에 의하여 구동되도록 되어 있다.In general, an internal combustion engine receives fuel and air from the outside, compresses it to a high pressure in a closed combustion chamber, and then ignites it to rotate the crankshaft by pushing down the piston by this explosive force. The air intake process is performed through an intake valve installed in the cylinder block of the engine, and the intake valve is connected to the crankshaft together with an exhaust valve for discharging combustion gas generated after the mixture of fuel and air is combusted. It is driven by the cam.
즉, 상기한 바와 같은 자동차용 엔진은 제2도에 도시된 바와 같이 피스톤(21)이 삽입되어 있는 실린더블록(22)의 상부에 결합된 실린더헤드(23)와, 이 실린더헤드(23)에 설치된 흡/배기밸브(24,25)가 개재되도록 연소실(도시되지 않음)에서 연통된 흡/배기매니폴드(26,27) 및, 이 흡기매니폴드(26)에 연결된 서지탱크(28)의 일측부에 연결됨과 아울러 타측부는 에어클리너(29)에 연결된 드로틀밸브(30)로 구성되어 있다.That is, the vehicle engine as described above has a cylinder head 23 coupled to the upper portion of the cylinder block 22 into which the piston 21 is inserted, as shown in FIG. 2, and the cylinder head 23. One of the intake / exhaust manifolds 26 and 27 communicated in a combustion chamber (not shown) so that the installed intake / exhaust valves 24 and 25 are interposed, and one of the surge tanks 28 connected to the intake manifold 26. In addition to the side portion, the other side is composed of a throttle valve (30) connected to the air cleaner (29).
또한, 상기한 흡기매니폴드(26)에는 연료인젝터(31)가 설치되어 있고, 상기 실린더헤드(23)에는 점화플러그(32)가 설치되어 있게 된다.In addition, the fuel injector 31 is installed in the intake manifold 26, and the spark plug 32 is provided in the cylinder head 23.
상기한 바와 같은 엔진은 연소실에 혼합기가 유입됨과 아울러 피스톤(21)이 이를 압축하고 점화플러그(32)에 의해 혼합기를 폭발시키게 되는 바, 이때 혼합기는 흡기밸브(24)가 개방됨에 따라 연소실로 유입되고 폭발 후 흡기밸브(24)는 밀폐되고 배기밸브(25)는 개방되어 연소가스가 외부로 방출된다.In the engine as described above, as the mixer is introduced into the combustion chamber, the piston 21 compresses it and causes the mixer to be exploded by the spark plug 32. At this time, the mixer enters the combustion chamber as the intake valve 24 is opened. After the explosion, the intake valve 24 is closed and the exhaust valve 25 is opened to release the combustion gas to the outside.
즉, 흡입행정에서 흡기밸브(24)는 개방되고 배기밸브(25)는 밀폐되게 되고, 압축/폭발행정시에는 흡/배기밸브(24,25)가 모두 밀폐되어 있으며, 배기행정에서는 흡기밸브(24)는 닫히고 배기밸브(25)는 개방되어 있게 된다.That is, in the intake stroke, the intake valve 24 is opened and the exhaust valve 25 is closed. In the compression / explosion stroke, both the intake / exhaust valves 24 and 25 are sealed, and in the exhaust stroke, the intake valve ( 24 is closed and the exhaust valve 25 is opened.
따라서, 상기의 흡기밸브(24)가 작동하는 데에는 엔진의 동력을 일부 전달받아 작동하여야 하기 때문에 동력이 손실된다는 결점이 있고, 또한 흡기밸브(24)를 통해서 유입되는 공기의 양에는 한계가 있으므로 엔진의 출력을 향상시키는데에도 한계가 있는 것이다.Therefore, there is a drawback in that power is lost because the intake valve 24 is operated by receiving some of the engine's power, and the amount of air introduced through the intake valve 24 is limited. There is also a limit to improving the output.
즉, 흡기밸브(24)의 개폐작동을 직접적으로 제어하는 캠의 크기에 제한이 있으므로 캠 리프트(cam lift)만큼만 열려지도록 되어 있는 흡기밸브(24)의 개폐동작이 작기 때문에, 이 흡기밸브(24)가 열렸을 때 흡입되는 공기의 양이 충분하지 못하다는 문제점이 있었다.That is, since the size of the cam that directly controls the opening and closing operation of the intake valve 24 is limited, the opening and closing operation of the intake valve 24, which is opened only by cam lift, is small. There was a problem that the amount of air sucked when the) is opened is not enough.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 엔진에 구비된 흡기밸브 대신에 공기흡입장치를 설치하여 엔진의 동력손실을 없애줌과 더불어 소음과 진동으로 인한 엔진의 수명단축을 막아주고, 연료의 연소효율을 높여주어 엔진 출력을 향상시킬 수 있는 내연기관의 공기흡입장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, by installing an air intake device in place of the intake valve provided in the engine to eliminate the power loss of the engine and to prevent shortening of the engine life due to noise and vibration The present invention aims to provide an air intake device of an internal combustion engine that can improve the engine output by increasing the combustion efficiency of fuel.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내연기관의 실린더헤드에 배기밸브와 혼합기 인젝터가 설치되고, 흡기매니폴드에 연료인젝터가 설치되며, 상기 흡기매니폴드의 선단에 공기 압축기가 연결되고, 이 공기 압축기와 혼합기 인젝터 사이에 압축공기탱크가 설치되어 상기 공기 압축기에서 압축공기를 저장한 다음, 항상 일정한 압력의 공기를 혼합기 인젝터에 공급할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 구조이다.In order to achieve the above object, the present invention provides an exhaust valve and a mixer injector in a cylinder head of an internal combustion engine, a fuel injector is installed in an intake manifold, and an air compressor is connected to a tip of the intake manifold. Compressed air tank is installed between the air compressor and the mixer injector, so that the compressed air is stored in the air compressor, and the air can always be supplied with constant pressure to the mixer injector.
여기서, 상기 흡기매니폴드의 일측부에는 연료인젝터가 연결되어 상기 압축공기탱크를 통하여 나오는 공기에 연료를 분사시켜 서로 혼합되어 상기 혼합기 인젝터의 작동으로 연소실 내부에 혼합기가 공급되도록 된 것이다.Here, a fuel injector is connected to one side of the intake manifold to inject fuel into the air coming out through the compressed air tank and mix with each other so that the mixer is supplied into the combustion chamber by the operation of the mixer injector.
따라서, 상기와 같은 구조로 이루어진 내연기관은 복잡한 흡기밸브의 작동과정이 없어지게 되어, 고속주행시 엔진출력이 증대됨과 더불어 저속주행시에도 실린더 내부에서 와류가 발생되어 엔진 효율이 높아질 수 있는 것이다.Therefore, the internal combustion engine having the above-described structure eliminates the operation of the complicated intake valve, which increases the engine output when driving at high speed, and vortex is generated inside the cylinder during driving at low speed, thereby increasing engine efficiency.
이하 본 고안을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 발명에 따른 내연기관의 공기흡입장치를 도시한 개략도로서, 자동차 엔진의 실린더블록(1)에 피스톤(2)이 내재되어 있고, 상기 실린더블록(1)의 상부에는 배기밸브(3)가 설치됨과 더불어 점화플러그(4)가 설치된 실린더헤드(5)가 형성되어 있으며, 이 실린더헤드(5)의 연소실(도시되지 않음) 위치에 혼합기 인젝터(6)가 설치되고, 이 혼합기 인젝터(6)가 엔진동력에 의하여 구동되는 공기 압축기(7)에 의해 소정의 압력으로 압축되어 있던 공기를 공급받게 되어, 엔진의 흡기행정중에 연료와 혼합된 압축공기를 연소실로 주입시키도록 되어 있다.1 is a schematic view showing an air intake apparatus of an internal combustion engine according to the present invention, in which a piston (2) is embedded in a cylinder block (1) of an automobile engine, and an exhaust valve (3) is provided above the cylinder block (1). Is installed, and a cylinder head (5) provided with a spark plug (4) is formed, and a mixer injector (6) is installed in a combustion chamber (not shown) position of the cylinder head (5), and the mixer injector ( 6) is supplied with air compressed at a predetermined pressure by an air compressor 7 driven by engine power, and compressed air mixed with fuel is injected into the combustion chamber during the intake stroke of the engine.
또한, 상기의 공기 압축기(7)에서 압축된 공기는 이와 연결된 압축공기탱크(8)에 저장되고, 이 저장된 압축공기는 상기 실린더헤드(5)의 연소실과 압축공기탱크(8)를 연결하는 흡기매니폴드(9)를 통하여 연소실로 공급되도록 된 것이다.In addition, the compressed air in the air compressor (7) is stored in the compressed air tank (8) connected thereto, the stored compressed air is an intake air connecting the combustion chamber and the compressed air tank (8) of the cylinder head (5) It is to be supplied to the combustion chamber through the manifold (9).
여기서, 상기 흡기매니폴드(9)의 일측부에는 연료인젝터(10)가 연결되어 상기 압축공기탱크(8)를 통하여 나오는 공기에 연료를 분사시켜 서로 혼합되어 상기 혼합기 인젝터(6)의 작동으로 연소실 내부에 혼합기가 공급되도록 한 것이다.Here, a fuel injector 10 is connected to one side of the intake manifold 9 to inject fuel into the air exiting through the compressed air tank 8 to be mixed with each other to operate a combustion chamber by the operation of the mixer injector 6. The mixer is supplied inside.
즉, 엔진동력에 의하여 구동되는 공기 압축기(7) 압축공기를 발생시켜 이를 압축공기탱크(8)에 저장시키고, 이 압축된 공기는 EUC(도시되지 않음)의 신호를 받아 연료인젝터(10)으로부터 분사되어 지는 연료와 혼합되어 혼합기를 이루며, 이렇게 만들어진 혼합기는 EUC의 제어에 의해 혼합기 인젝터(6)를 통하여 연소실로 분사되어지는 것이다.That is, the compressed air generated by the air compressor 7 driven by the engine power is generated and stored in the compressed air tank 8, and the compressed air is received from the fuel injector 10 by receiving a signal of EUC (not shown). The mixture is mixed with the fuel to be injected to form a mixer, and the mixer is thus injected into the combustion chamber through the mixer injector 6 under the control of EUC.
따라서, 상기와 같은 구조의 내연기관은 엔진에 구비된 흡기밸브 대신에 공기흡입장치를 설치하여 엔진의 동력손실을 없애줌과 더불어 소음과 진동으로 인한 엔진의 수명단축을 막아주고, 연료의 연소효율을 높여주어 엔진 출력을 향상시킬 수 있는 것이다.Therefore, the internal combustion engine of the above structure eliminates the power loss of the engine by installing an air intake device instead of the intake valve provided in the engine, and also prevents the engine shortening due to noise and vibration, and improves the combustion efficiency of the fuel. Increase the engine power.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 내연기관의 공기흡입장치에 의하면, 종래의 내연기관에 구비되어 있던 흡기밸브를 제거하게 되어, 복잡한 공기흡입시스템과 이에 설치된 흡기밸브의 기구등이 삭제되고, 이에 따라 고속주행시 엔진출력이 증대됨과 더불어 저속주행시에도 실린더 내부에서 와류가 발생되어 엔진효율이 높아질 수 있으며, 소음과 진동으로 인한 엔진의 수명단축을 막아줄 수 있는 효과가 있는 것이다.As described above, according to the air intake apparatus of the internal combustion engine according to the present invention, the intake valve provided in the conventional internal combustion engine is removed, and the complicated air intake system and the mechanism of the intake valve installed therein are deleted. As a result, the engine output is increased at high speeds, and eddy currents are generated in the cylinders even at low speeds, thereby increasing the engine efficiency and preventing the engine from shortening due to noise and vibration.
Claims (2)
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