KR100203875B1 - Device for add new fuel of internal combustion enging - Google Patents

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KR100203875B1 KR1019940022016A KR19940022016A KR100203875B1 KR 100203875 B1 KR100203875 B1 KR 100203875B1 KR 1019940022016 A KR1019940022016 A KR 1019940022016A KR 19940022016 A KR19940022016 A KR 19940022016A KR 100203875 B1 KR100203875 B1 KR 100203875B1
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Abstract

내연기관의 흡기효율을 높이기 위한 방안으로, 실린더 블록(2)과, 이 블록의 상측으로 고정되어 연소실(4)의 일부를 형성하며 흡기포트(8) 및 배기포트(10)를 개폐하는 흡배기 밸브(12, 14)를 갖는 실린더 헤드(6)와, 상기한 흡배기 밸브(12, 14)를 개폐하는 흡기측 및 배기측 로커아암(20, 22) 및 캠축(24)을 포함하여 이루어지는 흡기구조에 있어서, 상기한 실린더 헤드(6)에 흡기포트(8)와 연통하는 바이 패스 통로(50)를 마련하고, 이 바이패스 통로의 종단부에 챔버(44)를 형성하여 이 챔버내에 보조 흡기밸브(30)를 스프링(48)으로 탄지시키고, 상기한 캠축(24)에 상기 보조 흡기밸브(30)의 밸브 스템(36)을 가압하는 보조캠부(28)를 마련한 것을 특징으로 하는 내연기관의 신기 추가공급장치.In order to increase the intake efficiency of the internal combustion engine, the cylinder block (2) and the upper side of the block is fixed to form a part of the combustion chamber (4) and the intake and exhaust valves for opening and closing the intake port (8) and the exhaust port (10) An intake structure including a cylinder head 6 having (12, 14) and intake and exhaust side rocker arms (20, 22) and a camshaft (24) for opening and closing the intake and exhaust valves (12, 14). In the above-described cylinder head 6, a bypass passage 50 communicating with the intake port 8 is provided, and a chamber 44 is formed at the end of the bypass passage to form an auxiliary intake valve ( 30 is added to the cam shaft 24, and the cam shaft 24 is provided with an auxiliary cam portion 28 for pressurizing the valve stem 36 of the auxiliary intake valve 30. Feeder.

Description

내연기관의 신기 추가공급장치Extra supply device of internal combustion engine

제1도는 본 발명에 의한 신기 추가공급장치가 설치된 실린더 헤드의 측단면도.1 is a side cross-sectional view of a cylinder head in which an additional novel supply device according to the present invention is installed.

제2도는 본 발명에 관련하는 캠축의 일부 사시도.2 is a partial perspective view of a camshaft according to the present invention.

제3도는 본 발명에 관련하는 추가 신기밸브의 사시도.3 is a perspective view of a further novel valve according to the present invention.

제4도는 본 발명에 의한 신기 추가공급장치의 작용을 설명하기 위한 도면으로서,4 is a view for explaining the operation of the novelty supply device according to the present invention,

a도는 비작동시의 측단면도.a is a side cross-sectional view at the time of non-operation.

b도는 신기 추가공급시의 측단면도.b is a side cross-sectional view of the new supply.

제5도는 본 발명에 의한 추가 신기공급장치에 의해 흡기 충진효율이 향상된 것을 나타내는 밸브 리프트 곡선이다.5 is a valve lift curve showing that the intake filling efficiency is improved by the additional fresh air supply device according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

2 : 실린더 블러 4 : 연소실2: cylinder blur 4: combustion chamber

6 : 실린더 헤드 8 : 흡기포트6: cylinder head 8: intake port

12 : 흡기밸브 20 : 흡기측 로커아암12: intake valve 20: intake side rocker arm

24 : 캠축 26 : 캠부24: camshaft 26: cam portion

28 : 보조캠부 30 : 보조 흡기밸브28: auxiliary cam portion 30: auxiliary intake valve

34 : 밸브 헤드 36 : 밸브 스템34: valve head 36: valve stem

40 : 스프링 시이트 42 : 롤러40: spring sheet 42: roller

본 발명은 내연기관의 추가 신기공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 흡기 시작시 추가로 흡기가 이루어질 수 있도록 하여 고속영역에서 토오크 저하가 발생하지 않도록 하는 추가 신기공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to an additional fresh air supply device for an internal combustion engine, and more particularly, to an additional fresh air supply device for enabling further intake at the start of intake so that a torque reduction does not occur in a high speed region.

일반적으로 흡입, 압축, 폭발, 배기행정을 1사이클로 하는 내연기관은 연소실로 유입된 혼합기를 압축시키고 폭발시켜 동력을 얻는 것이므로 흡기의 상태가 엔진의 성능을 좌우하게 된다.In general, an internal combustion engine having one cycle of intake, compression, explosion, and exhaust stroke obtains power by compressing and exploding a mixer introduced into a combustion chamber, so the state of intake determines the performance of the engine.

따라서 흡기의 상태를 변화시켜 엔진의 성능을 높이고자 하는 방안이 제안되고 있는데, 이러한 제안은 흡기의 맥동현상을 유도하는 구조 또는 흡기의 스월을 유도하는 구조 등을 채택한 형식이다.Therefore, a method of improving the performance of the engine by changing the state of intake has been proposed, and this proposal adopts a structure inducing a pulsation phenomenon of intake or a swirl inducing intake.

고성능 엔진은 1개의 실린더에 대하여 복수개의 흡기관을 채택하고 있는데, 하나의 흡기관은 고속 영역에서만 흡기가 이루어지고, 다른 하나의 흡기관은 저속과 고속영역에서 흡기가 이루어지는 구조로 되어 있다.The high-performance engine employs a plurality of intake pipes for one cylinder. One intake pipe has intake air only in the high speed region, and the other intake pipe has intake air in the low speed and high speed regions.

이러한 엔진은 이러한 흡기의 조절을 위하여 흡기조절수단이 흡기계에 마련되어 있는데, 대부분의 경우 전자제어 유닛(ECU)이나, 흡기계의 부압을 이용하는 액츄에이터 방식이다.In such an engine, an intake control means is provided in the intake machine for controlling the intake air, and in most cases, an electronic control unit (ECU) or an actuator method using negative pressure of the intake machine.

그러나 이러한 구조의 흡기조절장치는, 흡기의 충진효율이 일반 내연기관의 그것보다 어느 정도 흡기효율을 높일 수 있지만, 효율을 높이는데 한계가 있다.However, the intake control device of this structure, although the filling efficiency of the intake air can increase the intake efficiency to some extent than that of the general internal combustion engine, there is a limit to increase the efficiency.

흡기의 효율을 일정한도 이상 높일 수 없는 이유는, 흡기관이 일정한 면적을 갖는 불변의 구조로 되어 있으며, 이들 흡기포트를 개폐하는 밸브도 일정한 개구를 열거나 닫을 수 있도록 되어 있기 때문이다.The reason why the efficiency of the intake air cannot be increased by a certain degree or more is that the intake pipe has a constant structure having a constant area, and the valves for opening and closing these intake ports can also open or close a constant opening.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 흡기밸브가 열려짐과 동시에 또다른 흡기포트를 개방하여 흡기효율을 높일 수 있도록 하는 내연기관의 신기 추가공급장치를 제공하는 데 있다.The present invention has been invented to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to add a novelty of the internal combustion engine to increase the intake efficiency by opening another intake port at the same time the intake valve is opened. To provide a supply.

상기한 신기 추가공급장치의 보조 흡기밸브는 주 흡기밸브와 동시에 열려지고, 주 흡기밸브가 최대한 리프트를 향할 때 닫혀지는 구조를 갖는다.The auxiliary intake valve of the novel air supply device has a structure that opens simultaneously with the main intake valve and closes when the main intake valve is directed to the maximum lift.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 실린더 블록과, 이 블록의 상측으로 고정되어 연소실의 일부를 형성하며 흡기포트 및 배기포트를 개폐하는 흡배기 밸브를 갖는 실린더 헤드와, 상기한 흡배기 밸브를 개폐하는 흡기측 및 배기측 로커아암 및 캠축을 포함하여 이루어지는 흡기구조에 있어서, 상기한 실린더 헤드에 흡기포트와 연통하는 바이 패스 통로를 마련하고, 이 바이패스 통로의 종단부에 챔버를 형성하여 이 챔버내에 보조 흡기밸브를 스프링으로 탄지시키고, 상기한 캠축에 상기 보조 흡기밸브의 밸브 스템을 가압하는 보조캠부를 마련한 것을 특징으로 하는 내연기관의 신기 추가공급장치를 제공한다.In order to realize the above object of the present invention, a cylinder block having a cylinder block, an intake and exhaust valve which is fixed to an upper side of the block, forms a part of a combustion chamber, and opens and closes an intake port and an exhaust port, and opens and closes the intake and exhaust valve. In the intake structure comprising an intake side and an exhaust side rocker arm and a camshaft, a bypass passage communicating with an intake port is provided in the cylinder head, and a chamber is formed at an end of the bypass passage. An auxiliary air intake valve is provided with a spring, and an auxiliary cam portion for pressurizing the valve stem of the auxiliary intake valve is provided on the camshaft.

상기한 캠축은 흡기캠부와 보조캠부를 일체로 형성하되, 이를 캠부의 위상이 흡기밸브와 오픈될 때 보조 흡기밸브가 동시에 오픈되며, 흡기밸브가 최대 리프트를 향할 때 보조 흡기밸브는 닫힘이 이루어지도록 된 것을 특징으로 하는 내연기관의 신기 추가공급장치를 제공한다.The camshaft is integrally formed with the intake cam portion and the auxiliary cam portion, and when the phase of the cam portion is opened with the intake valve, the auxiliary intake valve is opened at the same time, and the auxiliary intake valve is closed when the intake valve faces the maximum lift. It provides a novel additional supply device of the internal combustion engine characterized in that.

상기한 보조 흡기밸브는 스템상단부에 롤러가 설치됨을 특징으로 하는 내연기관의 신기 추가공급장치를 제공한다.The auxiliary intake valve provides an additional supply device for the internal combustion engine, characterized in that the roller is installed on the upper end of the stem.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 발명에 의한 신기 추가공급수단이 설치된 실린더 헤드의 측단면도로서, 실린더 블록(2)과, 그의 상측에 위치하여 연소실(4)의 일부를 형성하는 실린더 헤드(6)를 도시하고 있다.FIG. 1 is a side cross-sectional view of a cylinder head provided with an additional supply means according to the present invention, showing a cylinder block 2 and a cylinder head 6 positioned above and forming part of the combustion chamber 4. .

상기한 실린더 헤드(6)에는 흡기포트(8)와 배기포트(10)가 형성되어 있는데, 이들 포트에 각각 흡기밸브(2)와 배기밸브(14)가 스프링(16, 18)으로 탄지되어 개폐가능한 구조로 설치되고 있다.The cylinder head 6 is provided with an intake port 8 and an exhaust port 10, in which the intake valve 2 and the exhaust valve 14 are supported by springs 16 and 18, respectively. It is installed in a possible structure.

상기한 흡기밸브(12)와 배기밸브(14)는 각각 흡기측 로커아암(20)과 배기측 로커아암(22)과 접촉하고 있으며, 이들 흡배기측 로커아암(20, 22)은 엔진의 구동력으로 회전하는 캠축(24)에 의해 요동운동할 수 있도록 되어 있다.The intake valve 12 and the exhaust valve 14 are in contact with the intake rocker arm 20 and the exhaust rocker arm 22, respectively, and these intake and exhaust rocker arms 20, 22 are driven by the driving force of the engine. The rotating camshaft 24 makes it possible to oscillate.

상기한 캠축(24)에는 흡기밸브(12)를 개폐하기 위하여 제공된 흡기캠부(26)와는 별도로 보조 캠부(28)가 설치되어 보조 흡기밸브(30)를 개폐할 수 있도록 되어 있다.The camshaft 24 is provided with an auxiliary cam portion 28 separately from the intake cam portion 26 provided to open and close the intake valve 12 so as to open and close the auxiliary intake valve 30.

제2도는 상기한 캠축(24)의 일부 사시도로서, 배기축 로커아암(22)을 연동시키는 배기캠부(32)와, 상기한 흡기캠부(26)와 인접하여 위치하는 보조캠부(28)를 도시하고 있다.FIG. 2 is a partial perspective view of the camshaft 24, showing an exhaust cam 32 for interlocking the exhaust shaft rocker arm 22 and an auxiliary cam 28 positioned adjacent to the intake cam 26. FIG. Doing.

상기한 흡기캠부(26)와 보조캡부(28)는 캠부의 위상이 다르게 되어 있는데, 흡기캠부(26)의 위상이 흡기측 로커아암(20)과 접촉하는 시점에서 보조캠부(28)의 위상은 보조흡기밸브(30)와 접촉할 수 있게 배치된다.The intake cam portion 26 and the auxiliary cap portion 28 are different from each other in the phase of the cam portion. When the phase of the intake cam portion 26 is in contact with the intake side rocker arm 20, the phase of the auxiliary cam portion 28 is It is arranged to be in contact with the auxiliary intake valve (30).

제3도는 상기한 보조 흡기밸브(30)의 사시도로서, 밸브헤드(34)와, 이 헤드로부터 상방으로 연장되는 밸브 스템(36)을 포함하는 통상의 구조로서, 이 밸브스템(36)에 서포트 플레이트(38)가 고정되어 있으며, 이 플레이트의 아래측으로 스프링 시이트(40)가 일체로 형성되어 있다.3 is a perspective view of the auxiliary intake valve 30 described above, which is a conventional structure including a valve head 34 and a valve stem 36 extending upwardly from the head, and supporting the valve stem 36. The plate 38 is fixed, and the spring sheet 40 is integrally formed under the plate.

그리고 상기한 밸브스템(36)의 상단부에는 롤러(42)가 회동가능하게 설치되어 보조캠부(28)와 구름접촉이 이루어질 수 있도록 되어 있다.In addition, the roller 42 is rotatably installed at the upper end of the valve stem 36 so that the auxiliary cam part 28 may be in contact with the cloud.

제4도는 이러한 보조 흡기밸브(30)가 설치된 실린더 헤드의 부분 측단면도로서, 실린더 헤드(6)에 챔버(44)가 형성되어 보조 흡기밸브(30)가 설치되어 있다.4 is a partial side cross-sectional view of the cylinder head in which the auxiliary intake valve 30 is provided, and the chamber 44 is formed in the cylinder head 6 so that the auxiliary intake valve 30 is provided.

이 보조 흡기밸브(30)는 챔버(44)에 형성된 턱부(46)와 스프링 시이트(40) 사이에 위치하는 스프링(48)에 의해 항시 상방으로 이동력을 갖는 상태로 유지될 수 있다.The auxiliary intake valve 30 may be always maintained in a state having a moving force upward by the spring 48 positioned between the jaw portion 46 and the spring sheet 40 formed in the chamber 44.

상기한 챔버(44)는 흡기포트(8)와 연통하는 바이패스 통로(50)가 형성되어 흡기를 유입할 수 있도록 되어 있다.The chamber 44 has a bypass passage 50 communicating with the intake port 8 so as to allow intake air to flow therein.

이러한 흡기는 밸브헤드(34)와 실린더 헤드(6) 사이를 통하여 연소실내로 유출될 수 있으므로 본 실시예는 밸브 헤드(34)에 시이트(52)를 형성하여 더욱 기밀을 유지할 수 있도록 하고 있으며, 또 실린더 헤드의 상측으로 유출될 수 있는 공기를 차단하기 위하여 서포트 플레이트(38) 상측으로 러버(rubber)나 실리콘(silicon)으로 제작되는 실린트(54)가 설치된다.Since such intake air can flow into the combustion chamber between the valve head 34 and the cylinder head 6, the present embodiment forms a sheet 52 on the valve head 34 to maintain more airtightness. In addition, a seal 54 made of rubber or silicon is installed above the support plate 38 to block air that may flow out of the cylinder head.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 신기 추가공급장치는, 엔진이 구동하면서 이루어지는 흡기는, 흡기포트(8)를 통하여 연소실로 유입되면서 바이패스 통로(50)를 통하여 챔버(44)내로 흐르게 된다.In the novel addition supply device of the present invention, the intake air generated while the engine is driven flows into the chamber 44 through the bypass passage 50 while flowing into the combustion chamber through the intake port 8.

이때 제4a도에 도시한 바와 같이 캠축(24)의 흡기캠부(26)가 흡기측 로커아암(20)과 아직 접촉을 하지 않은 상태에서는 보조캠부(28)로 보조 흡기밸브(30)와 접촉이 이루어지지 않게 된다.At this time, as shown in FIG. 4A, in the state in which the intake cam portion 26 of the camshaft 24 is not in contact with the intake side rocker arm 20, the auxiliary cam portion 28 makes contact with the auxiliary intake valve 30. It won't work.

이러한 상태에서 캠축(24)이 시계방향으로 회전하게 되면 제4b도에 도시한 바와 같이 흡기캠부(26)의 지점 P1, P2이 흡기측 로커아암(20)가 접촉하고 있지만, 보조캠부(28)의 지점 Q1, Q2는 이미 보조 흡기밸브(30)와 접촉이 완료된 상태에 있게 된다.When the camshaft 24 rotates clockwise in this state, although the intake side rocker arm 20 is in contact with the point P1 and P2 of the intake cam part 26, as shown in FIG. 4B, the auxiliary cam part 28 Points Q1 and Q2 are already in contact with the auxiliary intake valve 30.

이러한 캠의 위상은 흡기밸브(120)가 열려지면서 흡기가 이루어지는 동안에 흡기초기에만 보조 흡기밸브(30)가 열려 추가적으로 공기가 흡입될 수 있도록 하기 위한 것이다.The phase of the cam is to open the intake valve 120 to open the auxiliary intake valve 30 only in the initial stage of intake while intake is performed so that additional air can be sucked in.

따라서 흡기밸브(12)가 최대의 리프트 상태에 있을 때 보조 흡기밸브(30)는 이미 닫혀지는 시점에 있게 된다.Therefore, when the intake valve 12 is in the maximum lift state, the auxiliary intake valve 30 is already at the point of closing.

이러한 작용으로 흡기포트(8)로 유입되는 공기의 일부는 바이패스 통로(50)를 통하여 챔버(44)를 경유하여 연소실(4)로 유입된다.By this action, a part of the air flowing into the intake port 8 is introduced into the combustion chamber 4 via the chamber 44 through the bypass passage 50.

따라서 흡기포트(8)만을 통하여 유입되는 흡기량에 비하여 보조흡기밸브(30)를 통하여 유입되는 흡기량만큼 증가시킬 수 있어 흡기효율을 높일 수 있다.Therefore, as compared with the intake amount introduced through the intake port 8 alone, the intake amount introduced through the auxiliary intake valve 30 can be increased, thereby increasing the intake efficiency.

제5도는 이러한 작용을 설명하기 위한 밸브 리프트 곡선으로서 흡기밸브(12)가 오픈됨과 동시에 보조 흡기밸브(30)가 오픈되면서 사선부분만큼의 신 기 충진량이 증가됨을 알 수 있다.5 is a valve lift curve for explaining such an operation, as the intake valve 12 is opened and the auxiliary intake valve 30 is opened.

이러한 흡기효율의 증대는 특히 고속 영역에서 흡기의 부족으로 야기되는 토오크 저하를 방지할 수 있으므로 고속에서 토오크 및 출력의 상승을 기대할 수 있으며, 중저속 영역에서도 출력 및 토오크의 증대를 실현할 수 있다.Since the increase in the intake efficiency can prevent the torque decrease caused by the lack of intake in the high speed region in particular, an increase in torque and output can be expected at a high speed, and an increase in the output and torque can be realized even in the medium to low speed region.

Claims (4)

실린더 블록(2)과, 이 블록의 상측으로 고정되어 연소실(4)의 일부를 형성하며 흡기포트(8) 및 배기포트(10)를 개폐하는 흡배기 밸브(12, 14)를 갖는 실린더 헤드(6)와, 상기한 흡배기 밸브(12, 14)를 개폐하는 흡기측 및 배기측 로커아암(20, 22) 및 캠축(24)을 포함하여 이루어지는 흡기구조에 있어서, 상기한 실린더 헤드(6)에 흡기포트(8)와 연통하는 바이패스 통로(50)를 마련하고, 이 바이패스 통로의 종단부에 챔버(44)를 형성하여 이 챔버내에 보조 흡기밸브(30)를 스프링(48)으로 탄지시키고, 상기한 캠축(24)에 상기 보조 흡기밸브(30)의 밸브스템(36)을 가압하는 보조캠부(28)를 마련한 것을 특징으로 하는 내연기관의 신기 추가공급장치.Cylinder head 6 having a cylinder block 2 and intake and exhaust valves 12 and 14 fixed to an upper side of the block to form part of the combustion chamber 4 and to open and close the intake port 8 and the exhaust port 10. ), And the intake structure including the intake side and exhaust side rocker arms 20 and 22 and the camshaft 24 for opening and closing the intake and exhaust valves 12 and 14, the intake of the cylinder head 6 as described above. A bypass passage 50 communicating with the port 8 is formed, and a chamber 44 is formed at the end of the bypass passage to hold the auxiliary intake valve 30 with a spring 48 in the chamber, And an auxiliary cam unit (28) for pressurizing the valve stem (36) of the auxiliary intake valve (30) on the cam shaft (24). 제1항에 있어서, 캠축(24)은 흡기캠부(26)와 보조캠부(28)를 일체로 형성하되, 이를 캠부의 위상이 흡기밸브(12)와 오픈될 때 보조흡기밸브(30)가 동시에 오픈되며, 흡기밸브가 최대 리프트를 향할 때 보조 흡기밸브는 닫힘이 이루어지도록 된 것을 특징으로 하는 내연기관의 신기 추가공급장치The camshaft (24) according to claim 1, wherein the camshaft (24) is formed integrally with the intake cam portion (26) and the auxiliary cam portion (28), and the auxiliary intake valve (30) is simultaneously operated when the phase of the cam portion is opened with the intake valve (12). When the intake valve is opened, the auxiliary intake valve is closed when the intake valve is directed to the maximum lift. 제1항에 있어서, 보조 흡기밸브(30)는 스템상단부에 롤러(42)가 설치됨을 특징으로 하는 내연기관의 신기 추가공급장치.According to claim 1, wherein the auxiliary intake valve (30) is an additional supply device of the internal combustion engine, characterized in that the roller 42 is installed on the upper end of the stem. 제1항에 있어서, 보조 흡기밸브(30)는 밸브 헤드(34)와 밸브 스템(36), 그리고 이 밸브스템의 아래측에 고정되는 스프링 시이트(40)를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 신기 추가공급장치.The internal combustion engine according to claim 1, wherein the auxiliary intake valve (30) further comprises a valve head (34) and a valve stem (36), and a spring sheet (40) fixed to the underside of the valve stem. Novel additional supply.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102966404A (en) * 2012-11-15 2013-03-13 上海交通大学 Stretching contact point mobile system

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