KR100213549B1 - 차량의 린번 엔진 흡입 포트 구조 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 실린더헤드의 2개 흡기포트에 돌출각도가 각각 다르게 돌기를 돌출시켜 저속 및 고속에서도 소용돌이를 극대화하므로서 전구간에서의 희박연소로 연비의 향상은 물론 엔진성능을 향상시키도록 한 차량의 린번엔진 흡입포트구조에 관한 것으로, 서지탱크에 저장된 공기가 각 실린더헤드(10)의 연소실(11)로 분배되어 저속 및 고속구간에서도 일정한 방향으로 소용돌이를 극대화시키도록 헬리칼포트인 저속용 흡기포트(20)와 고속용 흡기포트(30)에 혼합기의 흐름방향을 각각 다르게 안내되도록 돌출각도(θ1,θ2)가 다른 저속용돌기(21) 및 고속용돌기(31)를 돌출시켜 차량의 린번엔진 흡입포트구조를 구성한다.
Description
제1도는 본 발명의 구성도.
제2도는 본 발명의 흡기포트를 나타낸 평면도.
제3도는 본 발명의 흡기포트에 돌출된 돌기의 각도를 나타낸 측단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 실린더헤드 11 : 연소실
20 : 저속용 흡기포트 21 : 저속용돌기
30 : 고속용 흡기포트 31 : 고속용돌기
본 발명은 차량의 린번(Lean Burn)엔진에 관한 것으로, 특히 실린더헤드의 2개 흡기포트에 돌출각도가 각각 다르게 돌기를 돌출시켜 저속 및 고속에서도 소용돌이를 극대화하므로서 전구간에서의 희박연소로 연비의 향상은 물론 엔진성능을 향상시키도록 한 차량의 린번엔진 흡입포트구조에 관한 것이다.
린번엔진은 배출가스 청정화와 연료절감을 위하여 주로 더블 오버 헤드 캠(Double Over Head Cam)차량에 적용되는 것으로 그 구조는, 흡입되는 공기를 일시 저장하는 서지탱크와, 서지탱크에 저장된 공기를 각 실린더로 분배되도록 2개의 흡기포트를 구획하는 흡기매니폴드와, 스포틀밸브의 개도정도와 엔진의 회전수가 일정치 이하인 경우 서지탱크의 부압에 의해 폐쇄되도록 일측 흡기포트에만 개폐되게 설치되는 매니폴드 스로틀밸브와, 2개씩의 흡기밸브와 배기밸브를 각가 개폐되게 설치하여 흡기매니폴드의 2개의 흡기포트에 2개의 흡기밸브를 각각 별개로 설치하는 실린더헤드로 구성되어 있다.
이와같은 린번엔진의 작동원리는, 서지탱크로 공급되어 일시 저장된 공기는 흡기매니폴드로 안내되며, 흡기매니폴드로 안내된 공기는 스로틀밸브의 개도정도와 엔진의 회전수가 일정치 이하인 경우 서지탱크의 부압에 의하여 매니폴드 스포틀밸브를 폐쇄하여 2개의 흡기포트중 한 곳의 흡기포트로는 공기의 공급을 차단하고, 다른 타측의 흡기포트로만 연료의 공기를 흡입하면서 소용돌이를 발생시켜서 실린더헤드의 일측 흡기밸브를 통하여 실린더헤드의 연소실로 공급되도록 하며, 실린더헤드의 연소실로 공급된 공기와 연료는 소용돌이현상에 의하여 연소실내를 소용돌이치면서 회동을 하게 되는 데, 이때 분사된 연료가 균일하게 섞이지 않도록 성층화시키므로써 점화플러그 주위에 농후한 혼합기를 형성하여 점화가 되도록 하여 실린더전체적으로는 희박한 혼합기상태에서도 확실한 점화를 할 수가 있는 것이다.
여기서 성층화된 농후한 혼합기란 공기와 연료가 상호 균일하게 혼합된 것이 아니고 소용돌이치는 공기속에 연료가 뭉쳐져 있는 상태를 말하며, 연료의 일부는 소용돌이치는 공기중에 희박하게 혼합되어 있는 상태이다.
즉, 일측의 흡기포트로만 연료와 공기를 흡입시키되 실린더내에서의 소용돌이현상에 의해 혼합기상태를 성층화시켜서 연소되도록 하므로서 보다 적은 연료에 의해서도 엔진이 구동되도록 하는 것이다.
또한 스로틀밸브의 개도정도와 엔진의 회전수가 일정치 이상이 되면 일측의 흡기포트에 설치된 매니폴드 스로틀밸브를 완전히 개도시켜 양측 흡기포트에 의해서 연료와 공기가 동시에 흡입되도록 하여 보다 많은 혼합기가 실린더내로 유입되는 것이다.
그런데, 상기 실린더헤드의 2개씩의 흡기밸브와 배기밸브는 각각 일측방향에 일렬로 배열되어, 스로틀밸브의 개도정도와 엔진의 회전수가 일정치 이하일 때에는 상술한 바와같이 일측 흡기밸브만 개방되어 일측 흡기포트로만 공기와 연료를 공급하여 소용돌이를 발생시키도록 하고, 스로틀밸브의 개도정도와 엔진의 회전수가 일정치 이상일 때에는 매니폴드 스로틀밸브를 개방시켜 2개의 흡기포트를 통하여 공기와 연료를 각각 공급하여 실린더헤드의 연소실로 공급하여 보다 많은 혼합기가 유입되도록 하였으나, 혼합기의 유입시 2개의 흡기밸브가 일렬로 배열되어 동시에 유입함에 따라 텀블링은 되나 소용돌이는 발생하지 않게 되어 희박연소를 제어할 수 없는 문제점이 있었다.
즉, 텀블링이란 혼합기가 상방에서 하방으로 유입하게 되면 상승되는 피스톤과 부딪쳐서 다시 하방에서 상방으로 상승하여 혼합기가 상,하로 회동하는 것을 말하며, 소용돌이는 연소실내에서 원주방향으로 회동하는 것을 말한다.
따라서 일렬로 배열된 2개의 흡기밸브를 통해 유입되는 혼합기가 상호 반대방향으로 소용돌이를 발생시키려는 힘이 작용하게 되며, 그 양측 반대방향의 소용돌이에 의하여 상호 부딪쳐서 상쇄되어 소용돌이가 소멸하게 되므로 연소실내에서는 혼합기가 성층화되지 않고 분사된 공기 및 연료가 균일하게 섞여서 연소하도록 되어 있었다.
따라서 흡입포트의 형상과 스로틀밸브에 의한 유량계수의 감소로 연소실내에서 혼합기의 균일한 혼합으로 인하여 배기가스중 연소되지 않은 혼합기가 포함되어 배기되는 등의 불완전연소로 고출력시 연비의 감소는 물론 출력의 저하로 엔진성능을 감소시켜 가속감이 떨어졌으며, 배기가스중의 유해물질이 대량 포함되어 대기를 오염시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 실린더헤드의 2개 흡기포트에 돌출각도가 각각 다르게 돌기를 돌출시켜 저속 및 고속에서도 소용돌이를 극대화하므로서 전구간에서의 희박연소로 연비의 향상은 물론 엔진성능을 향상시키고자 차량의 린번엔진 흡입포트구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여, 서지탱크에 저장된 공기가 각 실린더헤드의 연소실로 분배되어 저속 및 고속구간에서도 일정한 방향으로 소용돌이를 극대화시키도록 헬리칼포트인 저속용 흡기포트와 고속용 흡기포트에 혼합기흐름방향을 각각 다르게 안내되도록 돌출각도가 다른 저속용돌기 및 고속용돌기를 돌출시켜 차량의 린번엔진 흡입포트구조를 구성한 것이 본 발명의 특징이다.
이하 본 발명을 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도면 제1도 내지 제3도에서, 서지탱크에 저장된 공기가 각 실린더헤드(10)의 연소실(11)로 분배되어 저속 및 고속구간에서도 일정한 방향으로 소용돌이를 극대화시키도록 헬리칼포트인 저속용 흡기포트(20)와 고속용 흡기포트(30)에 혼합기의 흐름방향을 각각 다르게 안내되도록 돌출각도(θ1,θ2)가 다른 저속용돌기(21) 및 고속용돌기(31)를 돌출시켜 차량의 린번엔진 흡입포트구조를 구성한다.
이와같이 구성된 본 발명은, 서지탱크로 공급되어 일시 저장된 공기는 스로틀밸브의 개도정도와 엔진의 회전수에 따라 서지탱크의 부압에 의하여 2개의 저속용 및 고속용 흡기포트(20)(30)를 통해 연료와 공기를 동시에 공급하여 소용돌이를 발생시키면서 실린더헤드(10)의 연소실(11)로 공급되도록 한다.
즉, 저속용 흡기포트(20)는 헬리칼포트형으로 형성되어 있고 또한 흡기포트(20)의 출구측에 저속용돌기(21)가 돌출되어 있어 실린더헤드(10)의 연소실(11)로 공급된 공기와 연료는 소용돌이현상에 의하여 연소실(11)내를 소용돌이치면서 회동을 하게 되는 것이다.
또한 고속용 흡기포트(30)로 안내되는 연료와 공기는 저속용돌기(21)에 의하여 혼합기가 실린더헤드(10)내로 소용돌이치면서 공급된다.
즉, 각 흡기포트(20)(30)에는 각각 돌출각도가 다르게 돌출된 저속용돌기(21) 및 고속용돌기(31)에 의하여 연소실(11)로 유입되는 혼합기는 실린더벽면에 접하는각도로 유입되어 선회하면서 소용돌이가 발생되므로 분사된 연료가 균일하게 섞이지 않도록 성층화시키므로써 점화플러그주위에 농후한 혼합기를 형성하여 점화가 되도록 하여 실린더전체적으로는 희박한 혼합기상태에서 점화플러그주변에 머물게 되므로 점화플러그의 스파크발생시 확실하게 점화되는 것이며, 또한 희박기의 주변에 형성된 희박연료는 연소실(11)내의 확실한 점화로 완전연소되어 배기되는 연소가스는 유해한 물질이 현저하게 절감된 상태로 배기되는 것이다.
그러므로 각 흡기포트(20)(30)의 저속용돌기(21) 및 고속용돌기(31)에 의하여 저속구간 및 고속구간에서 연료의 완전연소로 인하여 연비를 향상시킬 수 있는 동시에 대기오염을 줄일 수가 있는 것이며, 종래와 같이 매니폴드 스로틀밸브의 제거로 유량계수가 감소되어 고출력을 낼 수가 있으므로 가속감를 줄 수가 있는 것이다.
이와같이 본 발명은 실린더헤드의 2개 흡기포트에 돌출각도가 각각 다르게 돌기를 돌출시켜 저속 및 고속에서도 소용돌이를 극대화 하므로서 전구간에서의 희박연소로 연비의 향상은 물론 엔진성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
Claims (1)
- 서지탱크에 저장된 공기가 각 실린더헤드의 연소실로 분배되어 저속 및 고속구간에서도 일정한 방향으로 소용돌이를 극대화시키도록 헬리칼포트인 저속용 흡기포트와 고속용 흡기포트에 혼합기의 흐름방향을 각각 다르게 안내되도록 돌출각도가 다른저속용돌기 및 고속용돌기를 돌출시켜 됨을 특징으로 하는 차량의 린번엔진 흡입포트구조.
Priority Applications (1)
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| KR1019950048639A KR100213549B1 (ko) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | 차량의 린번 엔진 흡입 포트 구조 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1019950048639A KR100213549B1 (ko) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | 차량의 린번 엔진 흡입 포트 구조 |
Publications (2)
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| KR970045110A KR970045110A (ko) | 1997-07-26 |
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Country Status (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR20040041309A (ko) * | 2002-11-11 | 2004-05-17 | 현대자동차주식회사 | 스월 강화를 위한 엔진의 흡기포트 구조 |
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1995
- 1995-12-12 KR KR1019950048639A patent/KR100213549B1/ko not_active IP Right Cessation
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| KR970045110A (ko) | 1997-07-26 |
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