KR100233741B1 - 냉시동시 공기 흡입 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 엔진의 흡기 구조에 관한 것으로서, 특히 초기 시동시에 스로틀 밸브 전방에서 흡기 밸브의 내측을 통해 연소실에 혼합기가 공급되도록 함으로써 냉시동시 발생되는 유해 배기 가스를 저감토록 한 냉시동시 공기 흡입 구조에 관한 것이다.

상기 본 발명은 밸브 가이드에 삽입되어 직선 이동되는 밸브 스템과, 밸브 시이트에 접촉 이격되면서 흡기 포트를 개폐하는 밸브 헤드가 일체로 이루어진 흡기 밸브에 있어서, 상기 밸브 가이드(55)는 그 내면에 에어 저장실(55a)이 형성되고, 상기 에어 저장실(55a)에 공기가 유입되도록 스로틀 밸브(70) 전방으로부터 에어 라인(60)이 연결되며, 상기 밸브 스템(54)에는 상기 밸브 헤드(52)가 개방될 때 에어 저장실(55a)의 공기가 연소실(30)에 유입되도록 밸브 헤드(52) 후미로 관통되는 에어 통로(54a)가 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

냉시동시 공기 흡입 구조

본 발명은 자동차 엔진의 흡기 구조에 관한 것으로서, 특히 초기 시동시에 스로틀 밸브 전방에서 흡기 밸브의 내측을 통해 연소실에 혼합기가 공급되도록 함으로써 냉시동시 발생되는 유해 배기 가스를 저감토록 한 냉시동시 공기 흡입 구조에 관한 것이다.

일반적으로 엔진은 도 1에 도시된 바와 같이 동력행정에 필요한 혼합가스를 연소실(10) 안으로 흡입하고 흡입된 혼합가스를 피스톤(12)이 압축하여 점화플러그(15)의 순간점화로 팽창행정이 발생하며 이후 연소가스를 외부로 배출한다. 상기 혼합가스와 연소가스를 흡입, 배출하기 위해 1개의 실린더(14)에 흡기 밸브(20)와 배기 밸브(21)가 설치된다.

여기서, 종래 엔진의 흡기 밸브는 도 2에 상세히 도시된 바와 같이 연소실(10)의 밸브 시이트(18)에 접촉하여 흡기 포트(16)를 개폐하는 나팔모양의 밸브 헤드(24)와, 상기 밸브 헤드(24)의 중심에서 연결되어 밸브 헤드(24)를 직선 운동시키는 밸브 스템(22)으로 구성되어 있다.

그리고, 상기 흡기 밸브(20) 개폐시 밸브 스템(22)의 직선 이동이 용이토록 실린더 헤드에 상기 밸브 가이드(26)가 설치되어 있다.

상기와 같은 흡기 밸브(20)는 흡기 포트(16)에 위치하여 상기 밸브 스템(22)의 직선운동에 의해 밸브 시이트(18)에서 떨어지면서 흡기 포트(16)를 열어 혼합 가스를 연소실에 흡입하게 된다.

여기서, 엔진 초기 시동시에는 일반적으로 액셀 페달을 밟지 않으므로 스로틀 밸브가 개방되지 않고 연소실(10)의 흡기 부압에 의해서만 스로틀 밸브의 바이패스 라인 등을 통해 일정량의 혼합기가 연소실(10)에 유입되게 된다.

그러나, 상기와 같은 흡기 밸브 구조를 가진 엔진의 초기 시동시 즉, 냉시동시에는 연료량에 비해 공기량이 부족하면서 혼합기가 충분히 기화되지 못하여 액상인 상태로 연소실에 유입되기 때문에 연소 효율이 떨어질 뿐만 아니라 유해 배기 가스도 다량 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 초기 시동시에 스로틀 밸브가 닫혀 있더라도 스로틀 밸브 전방의 에어 라인 및 흡기 밸브를 통해 연소실에 혼합기가 유입되게 함으로써 연소 효율이 향상됨은 물론유해 배기가스도 저감되도록 한 냉시동시 공기 흡입 구조를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 냉시동시 공기 흡입 구조는, 밸브 가이드에 삽입되어 직선 이동되는 밸브 스템과, 밸브 시이트에 접촉 이격되면서 흡기 포트를 개폐하는 밸브 헤드가 일체로 이루어진 흡기 밸브에 있어서, 상기 밸브 가이드는 그 내면에 에어 저장실이 형성되고, 상기 에어 저장실에 공기가 유입되도록 스로틀 밸브 전방으로부터 에어 라인이 연결되며, 상기 밸브 스템에는 상기 밸브 헤드가 개방될 때 에어 저장실의 공기가 연소실에 유입되도록 밸브 헤드 후미로 관통되는 에어 통로가 형성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 엔진이 도시된 내부 구성도,

도 2는 종래 공기 흡입 구조가 도시된 단면도,

도 3은 본 발명 냉시동시 공기 흡입 구조가 도시된 단면도로서 흡기 밸브 개방전의 상태도,

도 4는 본 발명의 흡기 밸브 개방시의 상태도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

30 : 연소실 40 : 밸브 시이트

45 : 흡기 포트 50 : 흡기 밸브

52 : 밸브 헤드 54 : 밸브 스템

54a : 에어 통로 55 : 밸브 가이드

55a : 에어 저장실 60 : 에어 라인

65 : 체크 밸브

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 냉시동시 공기 흡입 구조는 도 3내지 도4에 도시된 바와 같이 흡기 밸브(50)는 밸브 가이드(55)에 삽입되어 직선 이동되는 밸브 스템(54)과, 밸브 시이트(40)에 접촉 이격되면서 흡기 포트(45)를 개폐하는 밸브 헤드(52)가 일체로 이루어져 있고, 특히, 상기 밸브 가이드(55)는 그 내면에 에어 저장실(55a)이 형성되고, 상기 에어 저장실(55a)에 공기가 유입되도록 스로틀 밸브(70) 전방으로부터 에어 라인(60)이 연결되며, 상기 밸브 스템(54)에는 상기 밸브 헤드(52)가 개방될 때 에어 저장실(55a)의 공기가 연소실(30)에 유입되도록 밸브 헤드(52) 후미로 관통되는 에어 통로(54a)가 형성되어 있다.

여기서, 상기 에어 라인(60)은 그 중간에 에어 저장실(55a)의 공기가 스로틀 밸브(70)측으로 역류되지 않도록 체크 밸브(65)가 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 에어 저장실(55a)과 에어 통로(54a)는 흡기 밸브(50)가 열리는 시점에서 상호 연통되어 에어 저장실(55a)의 공기가 에어 통로(54a)를 통해 연소실로 유입되도록 되어 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 냉시동시 공기 흡입 구조의 작용을 설명하면 다음과 같다.

엔진 초기 시동시 및 냉시동시에는 스로틀 밸브(70)가 닫혀있는 상태에서 엔진이 작동하게 되므로 연소실(30) 및 흡기 포트(45)에 일정 이상의 부압이 형성되게 된다.

이때, 도 4에 도시된 바와 같이 혼합기의 흡입을 위해 흡기 밸브(50)가 밸브 시이트(40)로부터 이탈하여 흡기 포트(45)가 개방되면 연소실(30)의 흡기 부압에 의해 에어 저장실(55a) 및 에어 통로(54a)를 통해 연소실(30)에 일정량의 공기가 유입되게 된다.

즉, 스로틀 밸브(70) 전방에서 에어 라인(60)을 통해 밸브 가이드(55)의 에어 저장실(55a)로 공기가 유입된 상태에서 밸브 스템(54)이 밸브 가이드(55)를 따라 직선 이동되면 에어 저장실(55a)과 에어 통로(54a)가 연통되어 개방된 흡기 포트(45) 및 연소실(30)에 혼합기가 유입되게 된다.

다시 흡기 밸브(50)가 닫히게 되면 에어 저장실(55a)과 에어 통로(54a)의 연통 상태가 끝나게 되어 공기의 흡입은 중지되게 된다.

한편, 상기 밸브 가이드(55)의 에어 저장실(55a)로 유입된 공기는 에어 라인(60) 상에 체크 밸브(65)가 설치되어 있으므로 스로틀 밸브(70)의 전방으로 역류되지 않고 그대로 에어 저장실(55a)에 남아 있게 된다.

따라서, 냉시동 조건이라도 충분한 공기가 공급되게 되므로 연료의 기화가 잘 이루어지게 되고, 이에 따라 연소 효율이 향상되고 유해 배기 가스도 저감되게 된다.

따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명의 냉시동시 공기 흡입 구조는 엔진의 초기 시동시 및 냉시동시에 에 스로틀 밸브가 닫혀 있더라도 스로틀 밸브 전방의 에어 라인 및 흡기 밸브를 통해 연소실에 혼합기가 유입되게 구성되어 있기 때문에 소량의 공기가 충분히 공급되어 연소 효율이 향상됨은 물론 유해 배기가스도 저감되는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 밸브 가이드에 삽입되어 직선 이동되는 밸브 스템과, 밸브 시이트에 접촉 이격되면서 흡기 포트를 개폐하는 밸브 헤드가 일체로 이루어진 흡기 밸브에 있어서,

   상기 밸브 가이드는 그 내면에 에어 저장실이 형성되고, 상기 에어 저장실에 공기가 유입되도록 스로틀 밸브 전방으로부터 에어 라인이 연결되며, 상기 밸브 스템에는 상기 밸브 헤드가 개방될 때 에어 저장실의 공기가 연소실에 유입되도록 밸브 헤드 후미로 관통되는 에어 통로가 형성된 것을 특징으로 하는 냉시동시 공기 흡입 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 에어 라인은 그 중간에 에어 저장실의 공기가 스로틀 밸브측으로 역류되지 않도록 체크 밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 냉시동시 공기 흡입 구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 에어 저장실과 에어 통로는 흡기 밸브가 열리는 시점에서 연통되도록 위치된 것을 특징으로 하는 냉시동시 공기 흡입 구조.

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