KR100222172B1 - 가변흡기유동식 실린더헤드 - Google Patents

Abstract

이 발명은 어떤 작동조건하에서도 최적의 유동형태와 유량을 가질 수 있도록 흡기유동을 제어할 수 있는 내연기관의 실린더헤드를 제공하기 위하여, 상기 실린더헤드(1)의 적절한 위치에 형성된 흡기밸브(4)와, 상기 실린더헤드(1)에 연결되어 흡기밸브(4)까지의 흡기통로를 개설하는 흡입매니폴드(3)를 포함하고, 상기 흡입매니폴드(3)는 중간에 배치된 격벽(5)에 의해 격리된 제1통로(3A)와 제2통로(3B)를 포함하는 덕트의 형태로 각각의 실린더헤드(1)에 연결되어 있으며, 상기 격벽(5)에는 상기 제1통로(3A)와 상기 제2통로(3B)를 서로 연통시킬 수 있는 통로(6)가 형성되어 있고, 엔진의 작동조건에 따라 상기 격벽(5)에 형성된 통로(6)를 개폐할 수 있는 밸브(7)를 포함하는 것을 특징으로 하는 실린더헤드를 제공하며, 상기 밸브(7)는 엔진의 작동조건에 따라 상기 밸브(7)를 개폐할 수 있도록 설정된 솔레노이드(8)에 의해 작동될 수도 있다.

Description

가변흡기유동식 실린더헤드

이 발명은 내연기관의 실린더헤드에 관한 것이며, 특히, 흡입매니폴드와 흡기밸브를 통해 실린더내로 유입되는 흡기의 유동형태 및 유량을 엔진의 회전수에 따라 적절하게 변화시킬 수 있는 실린더헤드에 관한 것이다.

종래의 내연기관의 실린더헤드에 부착된 흡입매니폴드(3)는 첨부도면의 제1도에 보이듯이 하나의 구멍만을 갖는 덕트를 통해 각각의 실린더헤드(1)에 연결된 구조로 되어 있다. 이러한 흡입매니폴드(3)의 형태나 실린더헤드(1)상에서의 흡기밸브(4)의 위치 등은 통상적인 작동조건하에서의 엔진에서 가장 적절한 흡기유동의 형태와 흡입유량을 보장할 수 있도록 설계되어 있다.

그러나, 아무리 최적의 형태로 설계할지라도 모든 작동조건하에서의 엔진에 대해 알맞은 유동형태와 유량을 갖도록 설계할 수는 없으며, 어떤 경우에는 흡기의 유동형태와 유량이 적절하지 못함으로써 엔진성능이 열악해지기도 한다.

그러므로, 이 발명은 내연기관의 실린더헤드, 특히, 흡입매니폴드의 형태 및 구조를 개선하여 어떤 작동조건하에서도 최적의 유동형태와 유량을 가질 수 있도록 흡기유동을 제어할 수 있는 실린더헤드를 제공하려는 것이다.

제1도는 종래의 내연기관의 실린더헤드에서 흡기밸브와 흡입매니폴드의 부위를 잘라내어 도시한 단면도이고,

제2도는 이 발명에 따른 내연기관의 실린더헤드에서 흡기밸브와 흡입매니폴드의 부위를 잘라내어 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 실린더헤드 2 : 실린더블록

3 : 흡입매니폴드 3A : 제1통로

3B : 제2통로 4 : 흡기밸브

5 : 격벽 6 : 통로

7 : 밸브 8 : 솔레노이드

[발명의 개요]

위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 이 발명에 따르면, 내연기관의 실린더헤드에 있어서, 상기 실린더헤드의 적절한 위치에 형성된 흡기밸브와, 상기 실린더헤드에 연결되어 흡기밸브까지의 흡기통로를 개설하는 흡입매니폴드를 포함하고, 상기 흡입매니폴드는 중간에 배치된 격벽에 의해 격리된 제1통로와 제2통로를 포함하는 덕트의 형태로 각각의 실린더헤드에 연결되어 있으며, 상기 격벽에는 상기 제1통로와 상기 제2통로를 서로 연통시킬 수 있는 통로가 형성되어 있고, 엔진의 작동조건에 따라 상기 격벽에 형성된 통로를 개폐할 수 있는 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 실린더헤드가 제공된다.

또한, 이 발명에 따르면, 상기 밸브는 엔진의 작동조건에 따라 상기 밸브를 개폐할 수 있도록 설정된 솔레노이드에 의해 작동되는 밸브일 수도 있다.

[발명의 양호한 실시예에 대한 설명]

이제, 첨부된 도면을 보면서, 이 발명에 따른 내연기관의 실린더헤드의 양호한 실시예에 대해서 상세하게 설명하겠다.

제2도에는 이 실시예에 따른 내연기관의 실린더헤드의 개요도가 도시되어 있다.

제2도에서, 인용부호 1은 실린더블록(2)에 부착된 실린더헤드를 지칭하고, 3은 흡입매니폴드를 지칭하며, 4는 상기 흡입매니폴드(3)를 통해 실린더블록(2)내의 연소실로 유입되는 흡기의 유동을 제어하는 흡기밸브(4)를 지칭하고, 5는 상기 흡입매니폴드(3)의 중간에 배치되어 상기 흡입매니폴드(3)의 통로를 제1통로(3A)와 제2통로(3B)로 구분하는 격벽을 지칭하며, 6은 상기 제1통로(3A)와 제2통로(3B)를 서로 연통시키는 통로를 지칭하고, 7은 엔진의 작동조건에 따라 상기 제1통로(3A)와 상기 제2통로(3B)를 서로 연통시키는 상기 통로(6)를 개폐하는 밸브를 지칭하며, 8은 상기 밸브(7)의 개폐를 제어하는 솔레노이드를 지칭한다.

통상적인 엔진의 작동조건하에서는 상기 밸브(7)가 폐쇄되어 있으며, 흡입매니폴드(3)를 통해 실린더블록(2)내의 연소실내로 유입되는 흡기의 유동은 상기 제2통로(3B)를 통해서만 이루어진다. 그런데, 어떤 작동조건하에서는 상기 실린더블록(2)의 연소실내로 순식간에 다량의 흡기가 유입될 필요가 있을 수도 있고, 때로는, 동일한 양의 흡기가 좀더 느린 유동속도로 유입될 필요가 있을 수도 있다. 그러한 경우에는, 상기 흡입매니폴드(3)의 제1통로(3A)와 제2통로(3B)를 통해 동시에 흡기가 유입될 수 있도록 상기 제1통로(3A)와 상기 제2통로(3B)를 서로 연통시킬 필요가 있으며, 이 때에는, 상기 솔레노이드(8)에 의해 상기 밸브(7)가 개방된다. 이와 같이 함으로써, 송풍속도를 제어하고, 그에 따라 연소실내로 유입되는 흡기의 와류도(swirl level)를 제어할 수 있다.

위에서 설명한 실시예는 이 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 이 발명을 제한하려는 것이 아니다. 예를 들어, 위에서 설명한 실시예에서는 상기 제1통로와 제2통로를 서로 연통시킬 수 있는 밸브의 개폐를 제어하기 위한 작동수단으로서 솔레노이드를 이용하고 있지만, 이 발명은 여기에 한정되는 것이 아니며, 적절한 설정조건에 따라 상기 밸브를 개폐할 수만 있다면, 어떤 작동수단이라도 이용할 수 있다.

이 분야에 숙련된 자들은 이 발명의 기술적 사상 및 정신을 벗어남이 없이도 상기 실시예들에 대한 변형이나 변경 또는 조절이 가능함을 알 수 있을 것이다.

그러므로, 이 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 제한될 것이며, 그러한 청구범위는 이 발명의 범위를 벗어나지 못한 모든 변형예나 변화예 또는 조절예들을 포함할 것을 의도한다.

위에서 설명한 바와 같은 내연기관의 실린더헤드를 이용하면, 흡기의 와류도를 제어할 수 있으며, 저속에서의 발진가속 등과 같은 운전조건하에서 최적의 연소형태를 구현할 수 있고, 그에 따라 최상의 연소성능을 얻을 수 있으며, 정부의 환경규제시책에 따라 점진적으로 강화되는 배기의 성분제한에 합당한 조건을 성취할 수 있고, 연비를 개선함으로써 경제적 운용을 할 수 있다.

Claims (2)

1. 내연기관의 실린더헤드에 있어서, 상기 실린더헤드(1)의 적절한 위치에 형성된 흡기밸브(4)와, 상기 실린더헤드(1)에 연결되어 흡기밸브(4)까지의 흡기통로를 개설하는 흡입매니폴드(3)를 포함하고, 상기 흡입매니폴드(3)는 중간에 배치된 격벽(5)에 의해 격리된 제1통로(3A)와 제2통로(3B)를 포함하는 덕트의 형태로 각각의 실린더헤드(1)에 연결되어 있으며, 상기 격벽(5)에는 상기 제1통로(3A)와 제2통로(3B)를 서로 연통시킬 수 있는 통로(6)가 형성되어 있고, 엔진의 작동조건에 따라 상기 격벽(5)에 형성된 통로(6)를 개폐할 수 있는 밸브(7)를 포함하는 것을 특징으로 하는 실린더헤드.
2. 제1항에 있어서, 상기 밸브(7)는 엔진의 작동조건에 따라 상기 밸브(7)를 개폐할 수 있도록 설정된 솔레노이드(8)에 의해 작동되는 밸브인 것을 특징으로 하는 내연기관의 실린더헤드.