KR100205107B1 - 내연기관 밸브의 탄소 퇴적물 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내연기관 밸브의 탄소 퇴적물 제거장치에 관한 것으로서, 흡.배기밸브에 퇴적된 탄소 슬러지를 제거하여 기관의 성능을 향상시킴에 그 목적이 있다.

이에 본 발명은 실린더헤드(2)에 흡기포트(4)와 배기포트(6)가 구성되어 있는 내연기관에 있어서, 흡,배기 밸브(8,10)에 쌓인 탄소 퇴적물을 제거하기 위하여 조작되는 작동스위치(20)와, 상기 작동스위치(20)가 온(ON)됨에 따라 상기 흡,배기 밸브(8,10)의 밸브헤드 부분을 향하여 가스 연료를 분사하도록 상기 흡기포트(4)와 배기포트(6) 내측으로 각각 돌출 설치되는 토오치(30,31)와, 상기 작동스위치(20)가 온(ON)됨에 따라 전원이 공급되어 상기 토오치(30,31)로부터 분사되는 가스연료를 점화시키도록 상기 토오치(30,31)의 단부 일측에 구비되는 점화플러그(40,41)로 구성되는 것을 특징으로 하는 내연기관 밸브의 탄소 퇴적물 제거장치를 제공한다.

이러한 본 발명은 작동스위치를 조작하면 토오치로부터 가스 연료의 화염이 방사되어 흡,배기 밸브에 퇴적된 슬러지가 제거 되며, 이로써 기관의 정상적인 작동과 바람직한 흡기유동을 달성할 수 있게 된다.

Description

내연기관 밸브의 탄소 퇴적물 제거장치

본 발명은 내연기관 밸브의 탄소 퇴적물 제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 흡.배기밸브에 퇴적된 탄소 퇴적물을 가스 화염으로 제거함으로써 기관의 성능을 향상시킨 내연기관 밸브의 탄소 퇴적물 제거장치에 관한 것이다.

잘 아는 바와 같이 내연기관은 연소실로 흡입되는 혼합기를 연소시켜, 이에 발생되는 폭발력으로 피스톤을 상.하 직선 왕복 운동시키고, 이의 직선 왕복운동을 크랭크 기구로서 회전운동으로 변환시켜 회전동력을 얻는 것으로서 자동차 엔진을 그 대표적인 예로 들 수 있다.

이와 같은 내연기관에 있어서 흡.배기 밸브는 캠축에 의하여 작동하는 소정의 밸브기구에 의하여 승강 작동되어 각각 시의 적절하게 흡기포트와 배기포트를 개폐시킴으로써 연소실에 혼합기를 공급하거나 연소된 가스를 배출시키는 역할을 하게 된다.

이러한 흡.배기 밸브는 밸브헤드 저면이 연소실의 일부분을 이루도록 연소실에 접하여 설치되기 때문에 항상 고온의 열원에 노출되게 된다.

이에 따라 연소실에서 혼합기가 연소하면 연소가스중의 탄소 슬러지와 아울러 필연적으로 새어 들어온 윤활유의 연소에 의하여 생성된 탄소 슬러지가 상기 밸브의 헤드와 목부분에 퇴적하게 된다.

이 경우 상기 탄소 퇴적물은 연소시 열점으로 작용하여 비정상연소를 일으키는 원인이 되어 기관의 성능저하와 노후화를 촉진시키기도 하고, 또한 흡기밸브의 목부분에 부착되는 탄소퇴적물은 연소실에 공급되는 흡기의 매끄러운 유동을 방해하여 출력을 저하시키게 된다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 필요에 따라 흡.배기밸브에 퇴적된 탄소 슬러지를 제거하여 줌으로써 기관의 성능과 내구성을 향상시킨 내연기관 밸브의 탄소 퇴적물 제거장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 내연기관 밸브의 탄소 퇴적물 제거장치는, 실린더헤드에 흡기포트와 배기포트가 구성되어 있는 내연기관에 있어서, 밸브에 쌓인 탄소 퇴적물을 제거하기 위하여 조작되는 작동스위치와, 상기 작동스위치가 온(ON)됨에 따라 흡,배기밸브의 밸브헤드 부분을 향하여 가스 연료를 분사하도록 상기 흡기포트와 배기포트 내측으로 각각 돌출 설치되는 토오치와, 상기 작동스위치가 온(ON)됨에 따라 전원이 공급되어 상기 토오치로부터 분사되는 가스연료를 점화시키도록 상기 토오치의 단부 일측에 구비되는 점화플러그로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 장치는 상기 작동스위치가 온(ON)되고 기관 시동스위치가 오프(OFF)되면 탄소 퇴적물 제거를 위한 제어동작을 실시하는 ECU와, 상기 ECU의 제어 동작에 따라 필요한 시간을 측정하는 타이머와, 가스 연료가 저장되어 있는 가스탱크와, 상기 ECU의 제어에 의해 기설정된 시간동안 상기 가스탱크로부터 상기 토오치에 가스연료를 공급하는 솔레노이드밸브와, 상기 ECU의 제어에 의해 기 설정된 시간동안 온(ON)되어 전원을 공급하는 릴레이와, 상기 릴레이로부터 공급되는 전원으로 고압을 발생하여 상기 점화플러그에 불꽂을 발생하도록 하는 고압발생부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 설치상태를 도시한 단면도

도 2는 본 발명의 구성 회로도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 실린더헤드 4 : 흡기포트

6 : 배기포트 8 : 흡기밸브

10 : 배기밸브 12 : 시동스위치

20 : 작동스위치 30,31 : 토오치

40,41 : 점화플러그 50 : ECU

60 : 타이머 70 : 가스탱크

80 : 솔레노이드밸브 90 : 릴레이

100 : 고압발생부

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

첨부도면 도 1은 본 발명의 설치상태를 도시한 단면도로서, 도시된 바와 같이 본 발명은 실린더헤드(2)에 흡기포트(4)와 배기포트(6)가 구성되어 있는 내연기관에 있어서, 흡,배기 밸브(8,10)에 쌓인 탄소 퇴적물을 제거하기 위하여 조작되는 후술하는 작동스위치(20)(도 2참조)와, 상기 작동스위치(20)가 온(ON)됨에 따라 상기 흡,배기 밸브(8,10)의 밸브헤드 부분을 향하여 가스 연료를 분사하도록 상기 흡기포트(4)와 배기포트(6) 내측으로 각각 돌출 설치되는 토오치(30,31)와, 상기 작동스위치(20)가 온(ON)됨에 따라 전원이 공급되어 상기 토오치(30,31)로부터 분사되는 가스 연료를 점화시키도록 상기 토오치(30,31)의 단부 일측에 구비되는 점화플러그(40,41)로 구성된다.

첨부 도면 도 2는 상기와 같은 본 발명의 제어계통을 도시한 회로도로서, 본 발명의 제어 게통의 구성은 상기 작동스위치(20)의 조작에 따라 전자제어유니트(ECU)의 제어로 가스 연료를 소정시간동안 점화하여 상기 흡,배기 밸브(8,10)에 퇴적된 탄소 슬러지를 제거하도록 한 것에 그 특징이 있는 바, 구 구성요소는 ECU(50), 타이머(60), 가스탱크(70), 솔레노이드밸브(80), 릴레이(90) 및 고압발생부(100)를 포함하여 이루어진다.

상기 ECU(50)는 상기 작동스위치(20)가 온(ON)되고 기관 시동스위치(12)가 오프(OFF)되면 탄소 퇴적물 제거를 위한 제어동작을 실시하는 것으로, 이때 상기 기관 시동스위치(12)는 본발명이 적용된 기관이 자동차라면 자동차의 점화스위치에 해당하며, 시동스위치가(12) 오프되었다는 것은 점화스위치가 시동접점에서 전원접점으로 이동하였다는 것을 의미한다. 즉, 기관이 정지되고 각 전기장치에는 전원이 공급되고 있는 상태에 해당된다.

상기 타이머(60)는 상기 ECU(50)의 제어 동작에 따라 필요한 시간을 측정하여 상기 ECU(5)에 그 신호를 인가하게 된다.

상기 가스탱크(70)는 소정의 가스 연료가 충전되어 있는 용기로, 상기 토오치(30,31)에 가스 연료를 공급하게 되며, 이때 가스 연료는 프로판가스 혹은 부탄가스 등의 청정연료를 사용한다.

상기 솔레노이드밸브(80)는 상기 ECU(50)의 제어에 의해 기설정된 시간동안 상기 가스탱크(70)로부터 상기 토오치(30,31)에 가스연료를 공급하는 것으로, 상기 가스탱크(70)와 토오치(30,31)를 연결하는 가스관 중간에 설치되어 상기 ECU(50)의 동작신호를 받아 가스관을 개폐하게 된다.

이에 따라 상기 ECU(50)에는 이 솔레노이드밸브(80)의 개도시간이 미리 설정되어 있다.

상기 릴레이(90)는 상기 ECU(50)의 제어에 의해 기 설정된 시간동안 온(ON)되어 상기 점화플러그(40,41)를 전원공급부와 전기적으로 연결하게 된다.

이에 따라 상기 ECU(50)에는 상기 솔레노이드밸브(80)의 개도시간 뿐만 아니라 이 릴레이(90)의 온(ON) 동작시간이 미리 설정되게 되며, 단지 상기 릴레이(90)의 동작시간이 솔레노이드밸브(80)의 개도시간보다 짧다.

상기 고압발생부(100)는 상기 릴레이(90)로부터 공급되는 전원으로 상기 점화플러그(40,41)에 불꽂을 발생하도록 하는 것으로, 이에 의하여 상기 토오치(30,31)로부터 분사되는 가스 연료를 점화하게 된다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 작용을 설명한다.

본 발명 내연기관 밸브의 탄소 퇴적물 제거장치의 작용을 설명한다.

탄소 퇴적물을 제거하려면 우선 기관의 운전을 정지시킨 상태에서 행하여야 하는 바, 기관 운전을 위한 시동스위치(12)를 오프(OFF)시킨 상태에서 작동스위치(20)를 온(ON) 조작하면 ECU(50)는 타이머(60)를 동작시킴과 아울러 솔레노이드밸브(80)를 개방시킴과 동시에 릴레이(90)의 접점을 온(ON) 시킨다.

그러면 가스탱크(70)에 충전되어 있던 가스 연료가 이 솔레노이드밸브(80)를 통과하여 흡,배기포트(4,6)내에 돌출되어 있는 토오치(30,31)로 공급되어 분사되고, 릴레이 접점에 의하여 전원이 고압발생부(100)로 공급되며, 이때 고압발생부(100)는 점화플러그(40,41)에 고전압을 인가하여 불꽃을 발생시킨다.

이에 따라 토오치(30,31)로부터 분사되는 가스 연료가 점화되게 되고, 이에 따른 화염이 흡,배기 밸브(8,10)의 방사되게 되어 흡,배기 밸브(8,10)에 퇴적되어 있는 슬러지를 태워 제거하게 된다.

이때, 화염 방사 초기에 상기 ECU(50)는 상기 타이머(60)의 시간을 감지하고 있다가 기 설정된 점화플러그(40,41) 동작시간이 지나면 상기 릴레이(90)의 접점을 오프(OFF)시켜 점화플러그(40,41)에 공급되는 전원을 차단하게 되고, 상기 토오치(30,31)는 계속하여 화염을 방사하여 흡,배기밸브(8,10)의 슬러지를 일정시간동안 제거하게 된다. 이에 따라 기관의 정상적인 작동을 저해하지 않게 되고, 또한 흡,배기의 매끄러운 유동을 유도하므로 기관 출력향상에 기여할 수 있게 된다.

이후, 상기 ECU(50)가 타이머(60에 의하여 기설정된 화염방사 시간이 지났음을 확인하면 상기 ECU(50)는 상기 솔레노이드밸브(80)를 전환시켜 가스탱크(70)로부터 토오치(30,31)에 공급되는 가스연료를 차단하게 되고 ,이에 의하여 화염 방사가 중단되게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 흡,배기 밸브에 슬러지가 생성되었을 시 이를 가스연료에 의하여 제거함으로써 기관의 정상적인 작동과 바람직한 흡기유동을 달성할 수 있는 잇점이 있다.

나아가, 이러한 슬러지 제거 동작이 스위치 조작만으로도 간편하게 이루어질 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 실린더헤드(2)에 흡기포트(4)와 배기포트(6)가 구성되어 있는 내연기관에 있어서, 흡,배기 밸브(8,10)에 쌓인 탄소 퇴적물을 제거하기 위하여 조작되는 작동스위치(20)와, 상기 작동스위치(20)가 온(ON)됨에 따라 상기 흡,배기 밸브(8,10)의 밸브헤드 부분을 향하여 가스 연료를 분사하도록 상기 흡기포트(4)와 배기포트(6) 내측으로 각각 돌출 설치되는 토오치(30,31)와, 상기 작동스위치(20)가 온(ON)됨에 따라 전원이 공급되어 상기 토오치(30,31)로부터 분사되는 가스연료를 점화시키도록 상기 토오치(30,31)의 단부 일측에 구비되는 점화플러그(40,41)로 구성되는 것을 특징으로 하는 내연기관 밸브의 탄소 퇴적물 제거장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 장치는 상기 작동스위치(20)가 온(ON)되고 기관 시동스위치(12)가 오프(OFF)되면 탄소 퇴적물 제거를 위한 제어동작을 실시하는 ECU(50)와, 상기 ECU(50)의 제어 동작에 따라 필요한 시간을 측정하는 타이머(60)와, 가스 연료가 저장되어 있는 가스탱크(70)와, 상기 ECU(50)의 제어에 의해 기설정된 시간동안 상기 가스탱크(70)로부터 상기 토오치(30,31)에 가스연료를 공급하는 솔레노이드밸브(80)와, 상기 ECU(50)의 제어에 의해 기 설정된 시간동안 온(ON)되어 전원을 공급하는 릴레이(90)와, 상기 릴레이(90)로부터 공급되는 전원으로 고압을 발생하여 상기 점화플러그(40,41)에 불꽂을 발생하도록 하는 고압발생부(100)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 내연기관 밸브의 탄소 퇴적물 제거장치.