KR100231538B1 - A variable lift system of a car's engine valve - Google Patents
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Abstract
본 발명은 저속시에는 밸브의 승강범위가 일정하게 되나, 고속시에는 밸브 스템내에 유압을 공급토록 하여 승강범위가 가변되도록 한 자동차 엔진 밸브의 가변 승강장치에 관한 것으로, 종래의 밸브기구는 캠의 가로세로 길이에 따라 밸브작동시 승강범위가 일정하게 되어 있어서 저속시나 고속시에 따라 구분이 없게 되어있다.이에 종래의 밸브 승강구조는 고속시에는 짧은 시간내에 많은양의 혼합기가 연소실로 공급되어져야 함에도 불구하고 밸브의 승강범위가 짧아서 적당량의 혼합기 유입이 어려워 엔진출력이 저하되는 문제가 있었다.The present invention relates to a variable elevating device of an automobile engine valve in which the elevating range of the valve is constant at low speed, but the elevating range is varied by supplying hydraulic pressure into the valve stem at high speed. According to the length and length of the valve, the lifting range is constant so that there is no distinction between low speed and high speed. Therefore, the conventional valve lifting structure requires a large amount of mixer to be supplied to the combustion chamber in a short time at high speed. Nevertheless, there is a problem in that the engine output is lowered due to difficulty in introducing an appropriate amount of the mixer due to the short lifting range of the valve.
본 발명은 예시도면 도 2 내지 도 3과 같이, 제어유닛(30)이 차속이 저속이라고 판단하면 유압조절밸브(38)를 닫아주어 상부 밸브 스템(42)의 오일라인(46)으로 가압된 오일이 주입되지 않도록 하여 종래의 밸브 승강범위를 갖도록 하고, 고속시에는 유압조절밸브(38)를 개방제어하여 상부 밸브 스템의 오일라인(46)으로 유압을 공급토록 하므로서 하부 밸브 스템(44)이 상부 밸브 스템(42)에서 밀려 나게 되어 밸브 승강범위가 길어지도록 하는 것으로, 고속시에는 흡기포트를 닫는 시간이 보다 길어져 종전보다 많은 량의 혼합기가 연소실로 주입되게 되므로 엔진의 출력이 크게 향상되고, 저속시에는 밸브 승강범위가 짧아서 미연소가스의 발생이 억제되어 배기가스가 저감되는 효과가 있다.2 to 3, when the control unit 30 determines that the vehicle speed is low, the oil is pressurized by the oil line 46 of the upper valve stem 42 by closing the hydraulic control valve 38. In order to prevent the injection, the valve has a conventional valve lifting range, and at a high speed, the hydraulic control valve 38 is opened to supply hydraulic pressure to the oil line 46 of the upper valve stem, thereby lowering the upper valve stem 44. It is pushed out of the valve stem 42 to lengthen the valve lifting range. At high speeds, the intake port is closed for a longer time, and a larger amount of the mixer is injected into the combustion chamber. In this case, the valve lifting range is short, so that the generation of unburned gas is suppressed and the exhaust gas is reduced.
Description
본 발명은 자동차 엔진 밸브의 가변 승강장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저속시에는 밸브의 승강범위가 일정하게 되나, 고속시에는 밸브 스템내에 유압을 공급토록 하여 승강범위가 가변되도록 한 자동차 엔진 밸브의 가변 승강장치에 관한 것이다.The present invention relates to a variable lift device for an automobile engine valve. More specifically, the lift range of the valve is constant at low speeds, but at high speeds, the lift range is varied by supplying hydraulic pressure into the valve stem. It relates to a variable lifting device of.
일반적으로, 엔진의 밸브기구는 각 실린더의 흡입밸브, 배기밸브를 점화 순서대로 설계된 시기에 개폐작용을 하는 기구로서 밸브 배치와 연소실 형상에 의해 사이드 밸브식, 오버 헤드 밸브식(OHV), 오버 헤드 캠축식(OHC) 등이 있다.In general, the valve mechanism of the engine is a mechanism for opening and closing the intake valve and exhaust valve of each cylinder in the order of the ignition order, and the side valve type, the overhead valve type (OHV), and the overhead according to the valve arrangement and the combustion chamber shape. Camshaft type (OHC) etc. are mentioned.
예시도면 도 1은 종래의 밸브기구를 설명하기 위한 도면으로, 밸브기구는 각 실린더의 밸브(12)를 점화 순서대로 설계된 시기에 개폐작용을 하도록 하는 것으로서, 로커암(18), 로커 로울러(20), 밸브 브리지(14), 밸브 스프링(15), 밸브시트(16) 및 밸브 스템 가이드(17)등으로 구성된다.Exemplary drawings Figure 1 is a view for explaining a conventional valve mechanism, the valve mechanism is to open and close the
상기한 밸브 스프링(15)은 승강운동하는 밸브(12)를 원위치시켜 밸브시트(16)를 닫아주게 하는 것이며, 밸브시트(16)는 밸브 스페이스와 밀착되어 연소실의 압축누출을 방지하도록 한 것이고, 밸브 스템 가이드(17)는 실린더 헤드나 실린더 블록에 압입되고, 밸브의 기둥에 해당하는 밸브 스템(21)의 밀착을 좋게 하기 위한 안내를 하는 것이다.The
여기서, 캠 축에 장착된 캠(22)은 가로와 세로의 길이가 서로 달라서 길이가 긴쪽이 로커암(18)의 로커 로울러(20)를 밀어 올리면 로커암(18)에 장착된 로코 어져 스크류(24)의 소켓이 밸브 브리지(14) 상단을 눌러주어 캠(22)의 가로와 세로 길이 차이만큼 밸브(12)를 밸브 시트(16)에서 밀어내 열어준다.Here, the
이와는 반대로 밸브(12)가 닫힐 때에는 캠(22)의 길이가 짧은 쪽이 로커 로울러(20)에 접하면 열렸던 밸브(12)가 밸브 스프링(15)의 탄성복원력에 의해 밸브시트(16)를 닫아주게 된다.On the contrary, when the
따라서, 캠(22)의 회전운동으로 로커암(18)을 움직여 밸브 브리지(14)를 상하운동하게 함으로서 밸브(12)를 여닫도록 하는 것이다.Accordingly, the
밸브 브리지(14)와 소켓 사이에는 틈새인 약간의 간극을 주었는데 이것은 밸브 브리지(14)가 엔진의 고온에 의해 열팽되는 것을 감안한 것이다.There is a small gap between the
그러나 이러한 종래의 밸브기구는 캠(22)의 가로세로 길이에 따라 밸브작동시 승강범위가 일정하게 되어 있어서 저속시나 고속시에 따라 구분이 없게 되어있다.However, such a conventional valve mechanism has a constant raising and lowering range at the time of valve operation according to the length and width of the
이에 종래의 밸브 승강구조는 고속시에는 짧은 시간내에 많은양의 혼합기가 연소실로 공급되어져야 함에도 불구하고 밸브의 승강범위가 짧아서 적당량의 혼합기 유입이 어려워 엔진출력이 저하되는 문제가 있었다.Therefore, the conventional valve lift structure has a problem in that the engine output is lowered due to the difficulty in introducing an appropriate amount of the mixer due to the short lift range of the valve, although a large amount of the mixer must be supplied to the combustion chamber in a short time at high speed.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 저속과 고속시에 따라 흡기포트를 개폐토록 된 밸브의 승강길이를 가변되게 하여 고속 및 저속시에 적절한 량의 혼합기를 연소실로 공급할 수 있도록 한 자동차 엔진 밸브의 가변 리프트장치를 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above-described problems, and by varying the lifting length of the valve which opens and closes the intake port according to the low speed and the high speed, an appropriate amount of the mixer is mixed into the combustion chamber at the high speed and the low speed. An object of the invention is to provide a variable lift device for an automobile engine valve that can be supplied.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 차속센서에서 감지한 신호를 입력받도록 된 제어유닛은 그 출력단에 실린더 헤드측에 형성된 오일라인을 개폐토록 하는 유압조절밸브가 연결되고, 밸브 스템 가이드내에서 상하운동하는 밸브 스템은 상부 밸브 스템과 하부 밸브 스템으로 요철분리 형성되는 한편, 상부 밸브 스템은 그 내측에 실린더 헤드에 형성된 오일라인을 통해 공급된 오일을 받아들일 수 있도록 오일라인이 0bT0c자형으로 형성되고, 하부 밸브 스템은 상부 밸브 스템에 리턴스프링으로 탄지되는 구조이다.The present invention for realizing the above object is a control unit to receive a signal sensed by the vehicle speed sensor is connected to a hydraulic control valve for opening and closing the oil line formed on the cylinder head side, the valve stem guide The up and down valve stem is formed by irregularities between the upper valve stem and the lower valve stem, while the upper valve stem has an oil line of 0bT0c shape so as to receive oil supplied through the oil line formed in the cylinder head therein. The lower valve stem is structured to be supported by a return spring on the upper valve stem.
따라서, 본 발명의 제어유닛이 차속이 저속이라고 판단하면 유압조절밸브를 닫아주어 상부 밸브 스템의 오일라인으로 가압된 오일이 주입되지 않도록 하여 종래의 밸브 승강범위를 갖도록 하고, 고속시에는 유압조절밸브를 개방제어하여 상부 밸브 스템의 오일라인으로 유압을 공급토록 하므로서 하부 밸브 스템이 상부 밸브 스템에서 밀려 나게 되어 밸브 승강범위가 길어지도록 하는 것이다.Therefore, when the control unit of the present invention determines that the vehicle speed is low, the hydraulic control valve is closed to prevent the pressurized oil from being injected into the oil line of the upper valve stem so as to have a conventional valve lifting range, and at the high speed, the hydraulic control valve. By opening the control valve to supply oil pressure to the oil line of the upper valve stem, the lower valve stem is pushed out of the upper valve stem to increase the valve lifting range.
이처럼 밸브 승강범위가 늘어난 고속시에는 흡기포트를 닫는 시간이 보다 길어져 종전보다 많은 량의 혼합기가 연소실로 주입되게 되므로 엔진의 출력이 크게 향상되고, 저속시에는 밸브 승강범위가 짧아서 미연소가스의 발생이 억제되어 배기가스가 저감되는 것이다.In this case, when the valve lift range is extended, the intake port is closed longer, and a larger amount of mixer is injected into the combustion chamber than before, so the output of the engine is greatly improved, and at low speeds, the valve lift range is short, resulting in the generation of unburned gas. This is suppressed and the exhaust gas is reduced.
도 1은 종래의 밸브기구를 도시한 도면,1 is a view showing a conventional valve mechanism,
도 2는 본 발명에 따른 엔진 밸브의 가변 승강장치의 구성을 도시한 도면,2 is a view showing the configuration of a variable elevating device of the engine valve according to the present invention;
도 3 (가)는 고속시 본 발명에 따른 가변 승강장치의 작동을 도시한 도면,Figure 3 (a) is a view showing the operation of the variable lifting apparatus according to the present invention at high speed,
(나)는 저속시 본 발명의 작동을 도시한 도면이다.(B) shows the operation of the present invention at low speed.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
30 : 제어유닛, 32 : 차속센서,30: control unit, 32: vehicle speed sensor,
34 : 실린더 헤드, 36 : 오일라인,34: cylinder head, 36: oil line,
38 : 유압조절밸브, 40 : 밸브 스템,38: hydraulic control valve, 40: valve stem,
42 : 상부 밸브 스템, 44 : 하부 밸브 스템,42: upper valve stem, 44: lower valve stem,
46 : 오일라인, 48 : 리턴스프링.46: oil line, 48: return spring.
본 발명의 구성 및 작용 효과를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the configuration and operation of the present invention in detail based on the accompanying drawings as follows.
본 발명은 차속센서(32)에서 감지한 신호를 입력받도록 된 제어유닛(30)은 그 출력단에 실린더 헤드(34)측에 형성된 오일라인(36)을 개폐토록 하는 유압조절밸브(38)가 연결되고, 밸브 스템 가이드(17)내에서 상하운동하는 밸브 스템(40)은 상부 밸브 스템(42)과 하부 밸브 스템(44)으로 요철분리되게 형성되는 한편, 상부 밸브 스템(42)은 그 내측에 실린더 헤드(34)에 형성된 오일라인(36)을 통해 공급된 오일을 받아들일 수 있도록 오일라인(46)이 0bT0c자형으로 형성되고, 하부 밸브 스템(44)은 상부 밸브 스템(42)에 리턴스프링(48)으로 탄지되는 자동차 엔진 밸브의 가변 승강장치이다.In the present invention, the
예시도면 도 2는 본 발명에 따른 엔진 밸브의 가변 승강장치 구성을 도시한 도면이다.Exemplary Drawings FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a variable lift apparatus of an engine valve according to the present invention.
여기서, 본 발명에 따른 엔진 밸브의 가변 승강장치는 상부 밸브 스템(42)과 하부 밸브 스템(44)으로 분리된 밸브 스템(40)으로 공급유압을 전자제어하여 고속시와 저속시에 밸브 승강범위를 가변되도록 한 장치이다.Here, the variable lifting device of the engine valve according to the present invention electronically control the supply pressure to the
본 발명은 제어유닛(30)의 입력단에 차속을 감지하도록 된 차속센서(32)가 연결되고, 상기 제어유닛(30)의 출력단에는 유압조절밸브(38)가 연결되어 있어서 상기 제어유닛(30)의 차속에 따른 통전제어로 유압조절밸브(38)가 개폐작동하도록 된 것이다.The present invention is connected to the
이러한 유압조절밸브(38)는 실린더 헤드(34)측에 형성된 오일라인(36)을 개폐토록 장치되고, 밸브 스템 가이드(17)내에서 상하운동하는 밸브 스템(40)은 상부 밸브 스템(42)과 하부 밸브 스템(44)으로 요철분리되게 형성되는 한편, 상부 밸브 스템(42)은 그 내측에 실린더 헤드(34)에 형성된 오일라인(36)을 통해 공급된 오일을 받아들일 수 있도록 오일라인(46)이 0bT0c자형으로 형성되고, 하부 밸브 스템(44)은 상부 밸브 스템(42)에 리턴스프링(48)으로 탄지되도록 된 것이다.The
예시도면 도 3의 (나)는 고속시 본 발명에 따른 가변 승강장치의 작동을 도시한 도면으로, 고속을 감지한 제어유닛(30)은 유압조절밸브(38)를 제어하여 실린더 헤드(34)내측의 오일라인(36)을 개방케 한다. 이에 가압된 오일이 오일라인(36)을 거쳐 상부 밸브 스템(42)내의 오일라인(46)으로 유입되면서 상부 밸브 스템(42)의 리턴스프링(48)을 밀어내면서 상부 밸브 스템(42)과 요철결합되어 있는 하부 밸브 스템(44)을 일정간극(h)이 생기도록 밀어 분리시킨다.Figure 3 (b) is a view showing the operation of the variable lifting device according to the invention at high speed, the high speed
따라서, 하부 밸브 스템(44)이 상부 밸브 스템(42)과 간극(h)만큼 벌어지게 되면 상기 간극(h)만큼 밸브 승강범위가 길어지게 되어 흡입시 많은 양의 혼합기가 연소실로 인입되게 되므로, 폭발시 엔진출력이 커지게 된다.Therefore, when the
예시도면 도 3의 (가)는 저속시 본 발명에 따른 가변 승강장치의 작동을 도시한 도면으로, 저속을 감지한 제어유닛(30)은 유압조절밸브(38)가 닫히도록 제어하여 상부 밸브 스템(42)내의 유압이 리턴스프링(48)의 복원력으로 상부 밸브 스템(42)의 오일라인(46)을 거쳐 실린더 헤드측의 오일라인(36)으로 빠져 나가게 한다. 이에 하부 밸브 스템(44)은 상부 밸브 스템(42)과 요철모양으로 합체되어져 밸브 승강시 승강범위가 종래와 동일하게 되므로, 흡입시 고속시보다는 적은 양의 혼합기가 인입되어진다. 따라서, 본 발명은 저속시에 연비가 향상되는 것이다.Figure 3 (a) is a view showing the operation of the variable lifting device according to the present invention at a low speed, the low speed
상기한 바와 같이, 본 발명은 제어유닛(30)이 차속이 저속이라고 판단하면 유압조절밸브(38)를 닫아주어 상부 밸브 스템(42)의 오일라인(46)으로 가압된 오일이 주입되지 않도록 하여 종래의 밸브 승강범위를 갖도록 하고, 고속시에는 유압조절밸브(38)를 개방제어하여 상부 밸브 스템의 오일라인(46)으로 유압을 공급토록 하므로서 하부 밸브 스템(44)이 상부 밸브 스템(42)에서 밀려 나게 되어 밸브 승강범위가 길어지도록 하는 것이다.As described above, in the present invention, when the
이처럼 밸브 승강범위가 늘어난 고속시에는 흡기포트를 닫는 시간이 보다 길어져 종전보다 많은 량의 혼합기가 연소실로 주입되게 되므로 엔진의 출력이 크게 향상되고, 저속시에는 밸브 승강범위가 짧아서 미연소가스의 발생이 억제되어 배기가스가 저감되는 효과가 있다.In this case, when the valve lift range is extended, the intake port is closed longer, and a larger amount of mixer is injected into the combustion chamber than before, so the output of the engine is greatly improved, and at low speeds, the valve lift range is short, resulting in the generation of unburned gas. This is suppressed and there is an effect that the exhaust gas is reduced.
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