KR100202794B1

KR100202794B1 - 내연기관의 흡기 통로 구조

Info

Publication number: KR100202794B1
Application number: KR1019970002908A
Authority: KR
Inventors: 간지 사가구치; 겐지로 모로타
Original assignee: 와다 아끼히로; 도요다 지도샤 가부시끼가이샤
Priority date: 1996-05-14
Filing date: 1997-01-31
Publication date: 1999-06-15
Also published as: JP3454016B2; EP1008744A2; DE69708200T2; JPH09303223A; EP0807755A1; DE69717164D1; DE69717164T2; EP1008744B1; KR970075315A; US5809961A; EP0807755B1; DE69708200D1; EP1008744A3

Abstract

흡기 저항 증가를 억제할 수 있는 내연기관의 흡기 통로 구조를 제공하도록 스로틀 밸브 하류에 메시상 부재(3)를 배열 설치한 내연기관의 흡기 통로 구조이며, 스로틀 밸브 상류의 흡기 통로 지름을 D₁, 메시상 부재(3)가 배열 설치되어 있는 위치에서의 흡기 통로 지름을 D₂, 메시상 부재(3)의 개구율을 α로 하면 D₁ ²≤ D₂ ²로 한 것이다. 스로틀 밸브 하류에 메시부재(3)를 배열 설치한 내연기관의 흡기 통로 구조이며 메시상 부재(3)와 흡기관(9)의 내주면과 사이에 흡기의 일부가 통과하는 간극 C을 갖게한 것이다.

Description

내연기관의 흡기 통로 구조

본 발명은 메시상 부재 배열 설치에 의한 흡기저항 증가를 억제한 내연기관의 흡기통로 구조에 관한 것이다.

종래, 실개소 57-107838호 공보에 개시되고 있듯이 내연기관의 스로틀 밸브 하류의 흡기관에 금망(金網)을 설치한 흡기 통로 구조가 알려져 있다. 상기의 금망 설치는 스로틀 밸브가 받는 백 파이어(back fire)의 영향을 절감하기 위해서 설치되어 있다.

흡기 통로에 설치된 금망 등의 메시상 부재는 백 파이어가 상류측으로 전파되는 것을 억제하는 효과를 갖지만, 금망의 통기 저항으로 인해서 흡기 효율을 저하시킨다. 또, 금망(특히, 흡기 유속이 떨어지는 금망 외주부)에서 트랩(trap)된 흡기중의 수분(PCV나 흡입 공기중의 수분)이 금망 외주부나 스로틀 보디 내벽에서 결빙되어 그 근처에 있는 스로틀 밸브의 개폐 오동작을 일으킬 우려가 있다.

본 발명은 메시상 부재 배열설치에 의한 흡기 저항 증가를 억제할 수 있는 내연기관의 흡기 통로 구조를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같다.

(가) 스로틀 밸브 하류에 메시상 부재를 배열 설치한 내연기관의 흡기 통로 구조에 있어서, 스로틀 밸브 상류의 흡기 통로 지름을 D₁, 메시상 부재가 배열 설치되고 있는 위치에서의 흡기 통로 지름을 D₂, 상기 메시상 부재의 개구율을 α로 할 때 D₁ ²f αD₂ ²인 것을 특징으로 하는 내연기관의 흡기 통로 구조.

(나) 스로틀 밸브 하류에 메시상 부재를 배열 설치한 내연기관의 흡기 통로 구조에 있어서, 상기 메시상 부재와 흡기관의 내주면과 사이에 흡기의 일부가 통과하는 간극을 갖게한 것을 특징으로 하는 내연기관의 흡기 통로 구조.

상기 (가)의 내연기관의 흡기 통로 구조에선 D₁ ²f αD₂ ²로 되어 있으므로 흡기 통로 면적이 메시상 부재에 의해서 스로틀 밸브 상류 보다 교축되는 일은 없어지고 메시상 부재에 배열 설치 위치에서 흡기 통로 저항이 스로틀 밸브 상류 보다 증가하는 것이 억제되고 흡기 효율이 메시상 부재의 배열 설치에 의해서 저하되는 일은 없다.

상기 (나)의 내연기관의 흡기 통로 구조에선 메시상 부재와 흡기관의 내주면과 사이에 간극이 있으므로 메시상 부재를 배치해도 흡기가 간극을 통해서 흐르므로 흡기 저항의 증대가 억제되며 흡기 효율이 메시상 부재의 배열 설치에 의해서 저하되는 것이 억제된다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 관한 내연기관의 흡기 통로 구조이며 에어커넥터가 있는 경우의 단면도.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 관한 내연기관의 흡기 통로 구조이며 에어커넥터가 없는 경우의 단면도.

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 관한 내연기관의 흡기 통로 구조의 단면도.

도 4는 도 3의 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:스로틀 보디 2:스로틀 밸브

3:메시상 부재 4:서지탱크(surge tank)

5:인테이크 메니홀드(intake manifold)

6:에어커넥터 7:흡기 통로

8:유지 금구 9:흡기관

도 1, 도 2 는 본 발명의 제 1 실시예의 내연기관의 흡기 통로 구조를 도시하고 있으며 도 3, 도 4 는 본 발명의 제 2 실시예의 내연기관의 흡기 통로 구조를 도시하고 있다. 양 실시예에 있어서 공통되는 구성을 갖는 부분에는 양 실시예에 걸쳐서 동일 부호를 붙이고 있다.

우선, 본 발명의 제 1, 제 2 실시예에 공통하는 구성을 갖는 부분을 예컨대 도 1 을 참조해서 설명한다.

도 1 에 있어서 흡기 통로(7)는 스로틀 보디(1), 그 하류의 서지탱크(4), 서지탱크(4)의 하류측의 인테이크매니홀드(5), 스로틀 보디(1)와 서지탱크(4)와 사이의 에어커넥터(6)(다만, 에어커넥터가 없고 스로틀 보디(1)가 서지탱크(4)에 직접, 접속되어 있어도 좋다)를 갖는다. 스로틀 보디(1)에는 스로틀 밸브(2)가 개폐가능하게 배열 설치되고 있다. 또, 흡기 통로(7)의 스로틀 밸브(2)보디 하류측이며, (엔진측) 서지탱크(4) 보다 상류측의 부분에 메시상 부재(3)가 배열설치되어 있다. 메시상 부재(3)는, 예컨대, 네트(금망), 펀칭메탈 등으로 이룬다. 메시상 부재(3)에는 흐름을 균일화로 하고 스로틀 밸브(2) 급개방시의 기류음(氣流音)(슈풋이라는 이상음)의 발생을 억제하는 작용 효과가 있다.

다음에 본 발명의 각 실시예에 특유한 구성부분을 설명한다.

본 발명의 제 1 실시예에선 도 1 같이 에어커넥터(6)가 설치된 경우로 도 2 같이 에어커넥터(6)가 설치되고 있지 않은 경우에도 스로틀 밸브 상류의 흡기 통로 지름을 D₁, 메시상 부재(3)가 배열 설치되고 있는 위치에서의 흡기 통로 지름을 D₂, 메시상 부재(3)의 개구율을 α로하면 D₁ ²f αD₂ ²의 관계를 갖게 되어 있다. 여기에서 개구율은 메시상 부재(3)의 개구부의 면적의, 개구부의 면적과 비 개구부의 면적과의 합에 대한 비를 말한다. 또, πD₁ ²/4 가 스로틀 밸브 상류의 흡기 통로 면적 S₁이며 πD₂ ²/4 가 메시상 부재(3)가 배열 설치되고 있는 위치에서의 메시상 부재(3)가 배치되고 있지 않은 상태에서의 통로면적 S₂이므로 D₁ ²f αD₂ ²의 관계는 S₁f αS₂라고도 나타내어진다.

상기 관계를 가지는 경우, 통상, 메시상 부재(3)가 배열설치되고 있는 위치에서의 관지름이 스로틀 밸브 상류의 흡기관의 지름 보다 크게 되는데 메시상 부재(3)가 배열 설치되고 있는 위치에서의 관의 저면이 스로틀 밸브 상류의 흡기관의 저면 보다 저위(低位)에 있게 하고 메시상 부재(3)에 의해서 흡기중의 수분이 트랩(trap)되어도 메시상 부재(3)가 배열 설치되고 있는 위치로부터 스로틀 밸브 배열 설치 위치로 향해서 트랩된 수분이 역류하지 않게 하고 있다. 관의 저벽은 도 1에 도시하듯이 스로틀 밸브(2)로 향해서 비켜 위쪽으로 경사시켜도 좋으며 (θ는 경사 각도를 나타낸다), 도 2 에 도시하듯이 스로틀 밸브(2)로 향해서 계단상으로 상승시켜도 좋다(a는 계단의 높이를 나타낸다).

또, 메시상 부재(3)의 배열 설치 위치는 스로틀 밸브(2)로부터 Ln = 0.5~2 D₁의 위치로 하는 것이 이상음 발생 방지에도 바람직하다.

본 발명의 제 2 실시예에선 도 3, 도 4 에 도시하듯이 메시상 부재(3)와 흡기관(9)(흡기 통로(7)의 일부이며 메시상 부재(3)가 배치되고 있는 부분)의 내주면과 사이에 흡기의 일부가 통과하는 간극 C 을 갖게 하고 있다. 이것은 메시상 부재(3)의 외경을 흡기관(9)의 내경보다 작게 제작해두고 메시상 부재(3)가 흡기관(9)의 중앙부에 위치하게 유지금구(8)로 메시상 부재(3)를 흡기관(9)으로부터 지시하는 것에 의해서 환상의 간극 C 를 형성할 수 있다. 간극(C)의 크기는 메시상 부재(3)에 의한 기류음의 소음 억제 효과와 결빙 방지의 양쪽이 만족되는 값에서 결정한다.

다음에 작용을 설명한다.

이 발명의 제 1 실시예의 작용에 대해서 설명한다.

메시상 부재(3)에 의해서 기류가 균일화되고 스로틀 밸브(2)의 급개시의 이상음 발생이 방지된다. 또, D₁ ²f αD₂ ²으로 되어 있으므로 흡기 통로 면적이 메시상 부재(3)에 의해서 스로틀 밸브 상류 보다 교축되는 일은 없어지며 메시 부재(3)의 배열 설치 위치에서 흡기 통로 저항이 스로틀 밸브 상류 보다 증가하는 것이 억제된다. 그 결과, 흡기 효율이 메시상 부재의 배열 설치에 의해서 저하되는 일은 없다. 또 메시상 부재(3)의 배열 설치 위치의 통로 저벽(通路底壁)은 스로틀 밸브 배열 설치 위치의 통로 저벽 보다 저위(低位)에 있으므로 메시상 부재(3)에 의해서 트랩된 흡기중의 수분이 스로틀 밸브(2)에 이르는 일이 없고 수분의 결빔에 의한 스로틀 밸브 개폐 불완전이 생기지 않는다.

본 발명의 제 2 실시예의 작용에 대해선 메시상 부재(3)와 흡기관(9)의 내주면과 사이에 간극(C)이 있기 때문에 메시상 부재(3)는 배치해도 흡기가 간극(C)을 통해서 흐르므로 흡기 저항의 증대가 억제되며 흡기 효율이 메시상 부재(3)의 배열 설치에 의해서 저하되는 것이 억제된다. 또, 메시상 부재에 의한 흡기중 수분의 트랩은 흡기 유속이 저하되는 메시상 부재 외주부에서 발생하기 쉬웠는데 그곳에 간극(C)이 있으므로 흡기 유속이 저하되지 않고 메시상 부재 외주부에서의 수분 트랩이 생기기 어렵게 되며 예컨대 수분 트랩이 생겨도, 트랩된 수분은 간극(C)을 지나는 흡기에 의해서 하류측으로 비산되어 스로틀 밸브(2)에 이르는 일이 없고 수분의 결빙에 의한 스로틀 밸브 개폐 불완전이 생기지 않는다.

제 1 항의 내연기관의 흡기 통로 구조에 의하면 D₁ ²f αD₂ ²에 설정했으므로 메시상 부재의 배열 설치 위치에서 흡기 통로 저항이 스로틀 밸브 상류 보다 증가하는 것이 억제되고, 메시상 부재의 배열 설치에 의한 흡기 효율의 저하를 억제할 수 있다.

제 2 항의 내연기관의 흡기 통로 구조에 의하면 메시상 부재와 흡기관의 내주면과 사이에 간극을 두었으므로 메시상 부재를 배치해도 흡기가 간극을 통해서 흐르므로 흡기 저항의 증대가 억제되며 흡기 효율이 메시상 부재의 배열 설치에 의해서 저하되는 것이 억제된다.

Claims

스로틀 밸브 하류에 메시상 부재를 배열 설치한 내연기관의 흡기 통로 구조에 있어서, 스로틀 밸브 상류의 흡기 통로 지름을 D₁, 상기 메시상 부재가 배열 설치되고 있는 위치에서의 흡기 통로 지름을 D₂, 상기 메시상 부재의 개구율을 α라고 할때 D₁ ²f αD₂ ²인 것을 특징으로 하는 내연기관의 흡기 통로 구조.
스로틀 밸브 하류에 메시상 부재를 배열 설치한 내연기관의 흡기 통로 구조에 있어서, 상기 메시상 부재와 흡기관의 내주면과 사이에 흡기의 일부가 통과하는 간극을 갖게한 것을 특징으로 하는 내연기관의 흡기 통로 구조.