KR100211357B1

KR100211357B1 - 엔진의 흡기장치

Info

Publication number: KR100211357B1
Application number: KR1019940015554A
Authority: KR
Inventors: 김윤석
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1994-06-30
Filing date: 1994-06-30
Publication date: 1999-08-02
Also published as: KR960001464A

Abstract

흡기 매니폴드를 이루는 제1흡기관, 또는 제2흡기관을 엔진의 운전 상태에 따라 선택적으로 개폐시켜 엔진의 가속에 따라 적절한 량의 공기가 연소실로 흡기되도록 함으로써, 흡기효율을 증대시킬 수 있도록 하고, 따라서 엔진의 출력을 증대시킬 수 있도록 하는 엔진의 흡기장치를 제공하기 위하여 공기를 청정 상태로 여과하는 공기 청정기를 통하여 유입되는 공기가 그 유입량이 드로틀 밸브에 의해 조절되는 상태로 서어지 탱크에 유입되도록 하고, 이 서어지 탱크와 엔진의 연소실을 연통시켜 상기 서어지 탱크에 유입된 공기가 각 실린더의 연소실로 분배 흡기되도록 하는 엔진의 흡기장치에 있어서, 상기한 흡기 매니폴드는 엔진의 고속 운전시 서어지 탱크의 공기가 엔진의 연소실로 흡기되도록 하는 제1흡기관과 엔진의 중,저속 운전시 서어지탱크의 공기가 엔진의 연소실로 흡기되도록 하는 제2흡기관을 선택적으로 개폐토록 하는 흡기관 개폐수단을 보유토록 한 것.

Description

엔진의 흡기장치

제1도는 일반적인 엔진의 흡기장치를 나타내는 단면 개략도.

제2도는 본 발명에 의한 엔진의 흡기장치를 나타내는 개략적인 사시도.

제3도는 본 발명에 의한 흡기장치들의 작동 상태를 나타내는 개략적인 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 흡기 매티폴드 10 : 연소실

13 : 서어지 탱크 14 : 제1흡기관

16 : 제2흡기관 18 : 흡기관 개폐수단

19 : 액튜에이터 20 : 다이어프램

22 : 로드 24 : 밸브 플레이트

32 : 작동바아 34 : 상측 가이드관

36 : 하측 가이드관 38 : 가이드바아

50 : 래크 52 : 치차

[산업상의 이용분야]

본 발명은 엔진의 흡기장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 흡기 매니폴드를 구성하여 엔진의 연소실과 서어지 탱크를 연통시키는 제1흡기관 및 제2흡기관을 개폐 제어토록 하여 연소실에 흡기되는 공기량을 조절할 수 있도록 함으로써, 엔진의 흡기효율을 증대시키고, 따라서 엔진 출력을 향상 시킬 수 있도록 하는 엔진의 흡기장치에 관한 것이다.

[종래기술]

일반적으로 엔진에는 실린더 헤드와, 이 실린더 헤드에 결합되는 실린더 블록 및 상기 실린더 블록의 보어에 결합되는 피스톤에 의해 형성되는 연소실을 마련토록 하고, 이 연소실에 연소로 인한 폭발력을 발함으로써, 상기 피스턴이 직선 왕복운동을 행할 수 있도록 동력을 제공하는 혼합기가 흡기될 수 있도록 하는 흡기장치를 설치토록 하고 있다.

이와 같은 흡기장치는 이 공기 청정기를 통하여 유입되는 공기의 유입량을 드로틀밸브에 의해 조절토록 하고, 이러한 상태로의 공기가 서어지 탱크에 유입되도록 한 후, 흡기 매니폴드를 통해 엔진의 연소실로 흡기되어 인젝터에 의해 분사된 연료와 혼합되어 혼합기를 형성토록 구성되어 있다.

상기한 바와 같은 흡기 매니폴드는 두께 34의 주철이나 알루미늄 합금, 또는 강관으로 제조된 일정한 형상의 원형으로 형성되도록 함으로써, 공기의 흡기저항을 최소화 할 수 있도록 함으로써, 흡기효율을 높여 엔진의 출력을 향상시킬 수 있도록 하고 있다.

그런데, 상기한 바와 같은 종래의 흡기장치를 이루는 흡기 매니폴드는 항상 일정하게 개도되는 상태를 유지하고 있기 때문에 혼합기나 공기를 엔진의 가속 상태에 따라 조절하지 못하여 엔진의 운전 상태에 따라 적절한 량의 공기가 유입되도록 하는 수단이 없어 흡입효율의 증대를 기대할 수 없고, 따라서 엔진의 출력을 증대시키지 못하게 되는 단점이 있다.

[발명의 요약]

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 단점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 흡기 매니폴드를 이루는 제1흡기관, 또는 제2흡기관을 엔진의 운전 상태에 따라 선택적으로 개폐시켜 엔진의 가속에 따라 적절한 량의 공기가 연소실로 흡기되도록 함으로써, 흡기효율을 증대시킬 수 있도록 하고, 따라서 엔진의 출력을 증대시킬 수 있도록 하는 엔진의 흡기장치를 제공하는데 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은 공기를 청정 상태로 여과하는 공기 청정기를 통하여 유입되는 공기가 그 유입량이 드로틀 밸브에 의해 조절되는 상태로 서어지 탱크에 유입되도록 하고, 이 서어지 탱크와 엔진의 연소실을 연통시켜 상기 서어지 탱크에 유입된 공기가 각 실린더의 연소실로 분배 흡기되도록 하는 엔진의 흡기 장치에 있어서, 상기한 흡기 매니폴드는 엔진의 고속 운전시 서어지 탱크의 공기가 엔진의 연소실로 흡기되도록 하는 제1흡기관과 엔진의 중, 저속 운전시 서어지 탱크의 공기가 엔진의 연소실로 흡기되도록 하는 제2흡기관을 선택적으로 개폐토록 하는 흡기관 개폐수단을 보유토록 함을 특징으로 하는 엔진의 흡기장치를 제공한다.

상기한 바와 같은 흡기관 개폐수단은 엔진의 각 실린더로 연통되는 제1흡기관 및 이 제1흡기관과 이웃하도록 위치된 제2흡기관을 선택적으로 개폐토록 하는 다수의 밸브 플레이트와; 상기한 밸브 플레이트를 하나의 연결바아로 일체화하여 이 연결바아를 상하측으로 위치 이동시킴으로써, 상기 밸브 플레이트가 일률적으로 상하 이동되도록 하는 액튜에이터로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기한 연결바아는 다수개의 밸브 플레이트 중앙 일측면에 고정 형성된 밸브바아와; 이 밸브바아들에 직교하도록 위치되어 각각의 밸브바아가 등간격으로 고정 형성되는 베이스바아와; 이 베이스바아의 중앙부위에 상기 밸브바아와 평행하도록 고정 형성되며, 액튜에이터와 나사 결합되어 액투에이터의 회전 작동에 따라 상하로 이동되도록 하는 작동바아로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기한 베이스바아와 양단부에는 수직선상에 직립하여 서어지 탱크에 고정 형성된 상측 가이드관 및 하측 가이드관에 그 양단이 각각 슬라이딩 가능한 상태로 끼워지는 가이드바아를 고정 형성토록 함을 특징으로 한다.

상기한 액튜에이터는 엔진의 가속 상태에 따라 작동하는 다이어프램과; 이 다이어프램의 로드 끝단에 고정 형성되는 래크와; 이 래크에 치합되는 치차와; 상기 치차의 중앙에 고정 결합되는 리드스크류와; 이 리드스크류와 치합되는 상태로 상기 작동바아에 고정 형성되며, 그 양단이 가이드에 의해 안내되는 상태로 이동되도록 하는 플레이트로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기한 가이드는 플레이트의 양 쪽에 회전 가능하도록 결합된 이송치차와; 이 이송치차가 치합되어 플레이트의 이동을 안내할 수 있도록 엑튜에이터 하우징 내벽에 고정된 선형상의 톱니부재로 이루어짐을 특징으로 한다.

[작용]

상기한 바와 같은 구성으로 엔진의 가속 상태에 따라 작동되는 다이어프램에 의해 래크가 일측, 또는 타측으로 이동되면 이 래크에 치합된 치차가 리드스크류와 함께 회전되도록 한다.

상기한 리드스크류의 회전은 이 리드스크류와 나사 결합된 플레이트를 상, 하측으로 이동시키게 되고, 따라서 이 플레이트와 결합 형성된 가이드에 의해 안내되는 상태로 작동바아와 함께 상하로 이동되도록 한다.

상기한 바와 같이 작동바아가 상하로 이동되면 이와 함께 일체화된 베이스바아와, 다수의 밸브바아 및 다수의 밸브 플레이트들이 동시에 상하로 이동되어 상기 밸브 플레이트 들로 하여금 제1흡기관과 제2흡기관이 선택적으로 개폐되도록 한다.

따라서, 엔진의 운전 상태에 따라 고속 운전시에는 제1흡기관을 통해 서어지 탱크로부터의 공기가 엔진의 여소실로 흡기되도록 하고 엔진의 중, 저속 운전시에는 제2흡기관을 통하여 엔진의 연소실로 공기가 흡기될 수 있도록 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라서 더욱 상세히 설명하기로 한다.

[실시예]

제1도는 본 발명에 의해 흡기 매니폴드(2)가 적용되는 일반적인 엔진의 흡기장치를 나타내는 도면으로서, 상기한 바와 같은 흡기장치의 흡기 매니폴드(2)는 실린더 헤드(4)와, 이에 결합되는 실린더블럭(6) 및 실리더 블록(6)의 보어에 결합되는 피스턴(8)에 의해 형성되는 연소실(10)과 연통되도록 하고 있다.

한편, 상기한 바와 같은 연소실(10)에는 연소 폭발력을 발하는 혼합기나 또는 인젝터(12) 의해 분사되는 연료와 혼합되어 혼합기로 형성되는 공기가 흡기되도록 하고 있는데, 이와 같은 공기의 흡기는 연소실(10)과 연통 상태로 상기 실린더 헤드(4)에 결합되는 상기 흡기 매니폴드(2)를 통하여 각 실린더의 연소실(10)로 분배 흡기되도록 하고 있다.

상기한 바와 같은 흡기 매니폴드(2)는 실린더 해드(4)와 서어지 탱크(13) 사이에 연통 상태로 개설되는 형성된 제1흡기관(14)과 제2흡기관(16)으로 이루어지도록 하고, 이와 같은 제1흡기관(14)과 제2흡기관(16)을 선택적으로 개폐토록 하는 흡기관 개폐수단(18)을 설치토록 하고 있다.

이러한 흡기관 개폐수단(18)은 엔진의 가속 상태에 따라 제어되는 다이어프램(20)를 구비하는 액튜에이터(19)를 구성토록 하고, 이 엑튜에이터(19)에 의해 작동되어 상기 제1흡기관(14) 및 제2흡기관(16)을 선택적으로 개도토록 하는 밸브 플레이트(24)를 구비토록 하고 있다.

이와 같은 밸브 플레이트(24)에는 하나의 연결바아(26)로 일체화 하여 이 연결바아(26)를 상하측으로 위치 이동시킴으로써, 상기 밸브 플레이트(24)가 액튜에이터에 의해 일률적으로 상하 이동되도록 하기 위하여 다수개의 밸브 플레이트(24) 중앙 일 측면에 밸브바아(28)가 각각 고정 형성되도록 하고 있다.

또, 이 밸브바아(28)들에 직교하도록 위치되어 각각의 밸브바아(28)가 등간격으로 베이스바아(30)에 고정 형성되도록 하고, 이 베이스바아(30)의 중앙부위에 상기 밸브바아(28)와 평행하도록 고정 형성되며, 엑튜에이터(19)와 나사 결합됨과 아울러 액튜에이터(19)의 회전 작동에 따라 상하로 이동되도록 하는 작동바아(32)가 결합되도록 하고 있다.

또, 상기한 베이스바아(30)의 양단부에는 수직선상에 직립하여 서어지 탱크(13)에 고정 형성된 상측 가이드관(34)과 하측 가이드관(36)에 그 양단이 각각 슬라이딩 가능한 상태로 끼워지는 가이드바아(38)를 고정 형성토록 하고 있다.

한편, 상기한 바와 같은 액튜에이터(19)는 엔진의 가속 상태에 따라 작동하는 다이어프램(20)의 로드(22) 끝단에 래크(50)를 고정 형성토록 하여 이 래크(50)에 상기 작동바아(32)와 나사 결합되는 치차(52)가 치합되도록 하고 있다.

상기 치차(52)에는 리이드 스크류(52)가 고정 형성되도록 하여 이 리이드 스크류(54)가 상기 작동바아(32)에 고정 형성된 플레이트(56)와 나사 결합 되도록 함으로써, 치차(52)에 리이드 스크류(54)의 회전으로 플레이트(56)와 작동바아(32)가 상하로 이동되도록 하고 있다.

상기한 플레이트(56)는 그 끝단부에 형설되는 가이드(58)에 의해 안내되는 상태로 이동되도록 하고 있는데, 이러한 가이드(58)는 엑튜데이터(19)의 하우징(60)내부에 대응하는 위치로 직립하는 선형상의 톱니부재(62)를 고정토록 하고, 이 톱니부재(62)에 치합되는 상태로 상기 플레이트(56)의 양단부에 회전 가능하도록 장착되는 작은기어(64)(66)를 구비토록 하여 이루어지도록 하고 있다.

상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 의한 엔진의 흡기장치는 엔진의 가속 상태에 따라 작동되는 다이어프램(20)에 의해 래크(50)가 일측, 또는 타측으로 이동되면 이 래크(50)에 치합된 치차(52)가 리드스크류(54)와 함께 회전되어 상기 리드스크류(54)에 나사 결합된 플레이트(56)로 하여금 가이드(58)에 안내되어 위치 고정되는 상태로 작동바아(32)와 함께 상하로 이동되도록 한다.

상기한 바와 같이 작동바아(32)가 상하로 이동되면 이와 함께 일체화된 베이스 바아(30)와 다수의 밸브바아(28) 및 다수의 밸브 플레이트(24)들이 동시에 상하로 이동되어 상기 밸브 플레이트(24)로 하여금 제1흡기관(14)과 제2흡기관(16)이 선택적으로 개폐되도록 함으로써, 엔진이 고속 운전될 때 제1흡기관(14)을 통해 서어지 탱크(13)의 공기가 연소실(10)로 흡기되도록하고, 엔진이 중,저속 운전될 때 제2흡기관(16)을 통해 서어지 탱크(13)의 공기가 연소실(10)로 흡기되도록 한다.

[발명의 효과]

상기한 바와 같은 본 발명에 의한 엔진의 흡기장치는 흡기 매티폴드를 이루는 제1흡기관, 또는 제2흡기관을 선택적으로 개폐시키도록 하여 엔진의 가속 상태에 따라 공기의 흡기량을 적절히 조절할 수 있도록 함으로써, 흡기효율을 증대시킬 수 있도록 하고, 따라서 엔진 출력을 향상시킬 수 있도록 하는데 이점이 있다.

Claims

서어지 탱크(13)에 결합되어 흡입공기가 각 실린더의 연소실(10)로 분배 공급되도록 제1흡기관(14)과 제2흡기관(16)을 갖는 흡기 매니폴드로 구성되는 엔진용 흡기장치에 있어서, 엔진의 가속 상태에 따라 각 실린더(6)의 연소실(10)로 연통되는 제1흡기관(14) 및 이 제1흡기관의 상측으로 위치된 제2흡기관(16)과 서어지 탱크(13)을 선택적으로 개폐하도록 서어지 탱크내에 구성되는 다수개의 밸브 플레이트(24)와; 상기한 밸브 플레이트(24)와 연결바아(26)를 통하여 상하로 위치 이동시키도록 연결된 플레이트(56)와, 상기 플레이트(56)와 회전 가능하게 나사 결합된 리드스크류(54)와, 상기 리드스크류(54)의 하단에 중앙이 고정 결합되는 치차(52)와, 상기 치차(52)와 수평으로 치합되는 래크(50)와, 상기 래크(50)의 일단과 로드(22)로 연결되어 엔진의 가속 상태에 따라 작동하는 다이어프램(20)과, 상기 플레이트(56)가 안내되는 상태로 위치 고정되도록 액츄에이터 하우징(60) 내부에 직립상태로 대응하는 위치에 고정 형성되는 가이드(58)로 구성된 액츄에이터(19)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 흡기장치.
제1항에 있어서, 연결바아(26)는 다수개의 밸브 플레이트(24) 중앙일측면에 고정 형성된 밸브바아(28)와; 이 밸브바아(28)들에 직교하도록 위치되어 각각의 밸브바아(28)가 등간격으로 고정 형성되는 베이스바아(30)와; 이 베이스바아(30)의 중앙부위에 상기 밸브바아(28)와 평행하도록 고정 형성되며, 플레이트(56)와 나사 결합되어 액츄에이터(19)의 회전작동에 따라 상하로 이동되도록 하는 작동바아(32)로 이루어짐을 특징으로 하는 엔진의 흡기장치.
제2항에 있어서, 베이스바아(30)의 양단부에는 수직선상에 직립하여 서어지 탱크(13)에 고정 형성된 상측 가이드관(34)과 하측 가이드관(36)에 그 양단이 각각 슬라이딩 가능한 상태로 끼워지는 가이드바아(38)를 고정 형성토록 함을 특징으로 하는 엔진의 흡기장치.
제1항에 있어서, 가이드(58)는 액츄에이터 하우징(60)내부에 대응하는 위치로 직립하는 선형상의 톱니부재(62)를 고정토록 하고, 이 톱니부재(62)에 치합되는 상태로 상기 플레이트(56)의 양단부에 회전 가능하도록 장착되는 작은기어(64)(66)를 구비토록 하여 이루어지도록 함을 특징으로 하는 엔진의 흡기장치.