KR100245701B1 - 내연기관용 스월 발생장치 - Google Patents

Abstract

흡기포트의 관로 내에 스월 발생장치를 설치하여 흡기포트와 스웰 발생장치의 실린더내 압력차를 이용하여 스월 조절부재의 작동으로 내연기관의 주행 조건에 맞는 스월효과의 증감을 제어하기 위하여, 내연기관용 흡기포트와, 싱기 흡기포트의 연소실 입구측 관로상에 흡기포트의 관로에 대한 직각방향으로 구성된 실린더와, 상기 실린더 내에서 탄성부재의 장력에 의해 관로의 중심 방향으로 미는 힘을 받는 스월 제어부재와, 상기 스월 제어 부재의 배면측 실린더 내에 부압이 형성되도록 실린더부의 외주면에 구성하고, 흡기포트의 흡기매니폴드측 관로상에 연결되어 구성하는 공압통로를 포함하는 내연기관용 스월 발생장치를 제공한다.

Description

내연기관용 스월 발생장치

본 발명은 내연기관용 흡기포트 스월(Swirl) 발생장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 내연기관의 주행조건에 따라 적정한 스월의 크기를 조절하도록 한 내연기관용 스월 발생장치에 관한 것이다.

일반적으로 내연기관은 연소실내의 혼합가스나 공급공기의 흐름에 맴돌이를 만들어, 연료가스를 효율적으로 혼합시켜, 연료의 연소효율을 높이기 위하여 연소실의 형상에 변화를 주거나, 흡기포트의 형상을 변화시키는 방법, 또는 기관출력에서 전기적인 신호를 감지하여 전기적으로 스월 발생 장치를 작동시키는 방법 및 공급 관로 내에서 발생하는 부압에 의한 밸브 조작등으로 스월을 발생하도록 이루어지고 있다.

따라서 내연기관은 공급공기에 적정한 스월을 발생시키므로서, 직접적인 연료의 연소가 일어나는 연소실에서 가장 효과적으로 연료가스가 혼합할 수 있도록하여, 희박한 연료라도 효과적으로 연소시킬 수 있다.

따라서 상기한 종래의 흡기포트의 공급 관로내에서 발생하는 부압을 이용한 스웰 발생장치는 피스톤의 상하운동에 따른 흡기포트 내부에 발생하는 부압에 의해서 스월을 발생시키나 내연기관의 저속 또는 고속의 주행조건에 따른 스월의 발생량을 효과적으로 제어 할 수 없어 만족할 만한 최적의 연소효과를 얻을 수 없었다.

본 발명은 상기한 바와 같이 종래기술의 효과를 최적화하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 흡기포트의 관로 내에 스월 제어부재를 설치하여 흡기포트와 스월 발생장치의 실린더내 압력차를 이용하여 스월 제어부재의 작동으로 엔진의 주행 조건에 맞는 스월효과의 증감을 제어하는 내연기관용 스월 발생장치를 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 내연기관의 흡기포트에 있어서, 상기 흡기포트의 연소실 입구측 관로상에 흡기포트의 관로에 대한 직각방향으로 구성된 실린더와, 상기 실린더 내에서 탄성부재의 장력에 의해 관로의 중심 방향으로 미는 힘을 받는 스월 제어부재와, 상기 스월 제어 부재의 배면측 실린더 내에 부압이 형성되도록 실린더부의 외주면에 구성하고, 흡기포트의 흡기매니폴드측 관로상에 연결되어 구성하는 공압통로를 포함하는 내연기관용 스월 발생장치를 제공한다.

제1도는 본 발명이 관련하는 내연기관의 흡기계통을 도시한 단면도.

제2도는 도1의 A-A선에 따른 종단면도.

제3도는 본 발명에 따른 내연기관이 고속운전시 스월 발생장치의 부분 단면도.

제4도는 본 발명에 따른 내연기관이 저속운전시 스월 발생장치의 부분 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 실시예를 도시한 단면도로서, 내연기관의 실린더헤드부의 연소실(1)과, 상기 연소실(1)에 연결되어 내연기관의 흡기작용을 이루는 흡기포트 (2)와, 상기 흡기포트(2)의 관로(3)상에 본 발명에 의한 스월 발생장치(4)를 도시하고 있다.

상기한 흡기포트의 연소실 입구측 관로상에 흡기포트(2)의 관로(3)에 대하여 직각방향으로 외주를 따라 실린더(5)가 형성되어 이루어진다.

상기한 실린더(5) 내에서 제어 스프링(6)에 의해 관로의 중심쪽으로 미는 힘을 받으면서 공급공기에 스월을 발생시키는 스월 제어 밸브(7)가 걸림턱(8)에 의해 관로상에서 이탈되지 않도록 설치되어진다.

상기한 스월 제어 밸브(7)의 배면측 공간 즉, 실린더(5) 내에 흡기포트 관로(3)에 공급되는 공급공기의 유속에 따라 부압이 형성되도록 공압통로(9)를 구성하고, 상기 공압통로는 일측단을 흡기포트의 연소실 입구측 관로상에 형성된 실린더(5) 외주면의 임의의 개소에 연결하여 구성하고, 반대쪽을 흡기포트의 흡기매니폴더(도시하지 않음)측 관로상에 연결하여 구성되어 공급공기에 스월을 제어하여 공급하게 된다.

제2도는 제1도의 A-A선에 따른 종단면으로서 본 발명의 스월 발생 장치(4)를 상세하게 나타내고 있으며, 특히 스월 제어 밸브(7)의 구조를 쉽게 이해 할 수 있다.

제3도는 상기한 바와 같이 본 발명의 적용된 내연기관이 고속의 주행조건을 가질 때의 상기 스월 제어 밸브(7)의 작동위치를 부분적으로 나타낸 것으로서, 내연기관이 고속으로 주행하게 되면 흡기포트 관로상을 통과하는 공급공기의 유속은 커지게 되며, 공압통로(9)를 통한 스월 발생장치(4)의 실린더(5) 내에는 압력저하가 일어나고, 따라서 상기한 스월 제어 밸브(7)가 제어 스프링(6)의 장력을 극복하여 관로(3)의 바깥쪽으로 팽창하게된다.

또한 상기 스월 제어 밸브(7)의 팽창으로 인해, 제1도에서 도시한 바와 같이 흡기포트의 입구직경(L)이 커지게 되며, 스월 효과를 작게하여 고속에 적정한 스월효과를 이룰 수 있게 된다.

이와는 반대로 제4도는 본 발명이 적용된 내연기관이 저속의 주행조건을 가질 때의 상기 스월 제어 밸브(7)의 작동 위치를 부분적으로 나타낸 것으로서, 내연기관이 저속으로 주행하게 되면 흡기포트 관로상을 통과하는 공급공기의 유속은 작아지게 되며, 공압통로(9)를 통한 스월 발생장치(4)의 실린더(5) 내에 걸리는 부압이 작아서 제어 스프링(6)의 장력에 의하여, 제1도에 도시한 흡기포트의 입구직경(L)이 작아져 공급공기의 통과 단면적이 줄어들게 되며, 흡기포트의 연소실 입구측에서의 공급공기에 스월효과를 크게 발생하도록 구성된다.

따라서 상기한 내연기관용 스월 발생장치(4)는 엔진의 주행조건 따른 공급공기의 유속의 변화에 착안하여, 상기 유속의 변화를 이용한 공압통로(9)를 설치하고, 상기 공압통로에 의해 실린더(5) 내에 형성되는 부압과 제어 스프링의 장력에 의한 임의 상관관계를 이용하여 스월 제어 밸브(7)가 설치되고, 상기 스월 제어 밸브에 의해 흡기포트를 관통하는 공급공기에 스월의 발생량을 제어할 수 있도록 구성되어 이루어진다.

상기한 본 발명에 따른 내연기관용 스월 발생장치는, 관로 내에 공급되는 공급공기의 유속이 변화함에 따라 공압통로를 통한 실린더내의 부압을 증감시키고, 상기 실린더 내의 부압과 제어 스프링의 장력을 이용하여 스월 제어 밸브를 작동하므로서 내연기관의 주행조건에 가장 적절한 스월의 발생량을 제어할 수 있어 희박한 연료가스에서도 확실한 연소를 할 수 있도록 하며, 또한 적은 연료로도 최적의 연소를 도와 내연기관의 출력을 높일 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 내연기관용 흡기포트의 관로 내에 구성되어 엔진의 운전조건에 따라 흡입 공기에 스월을 발생시키는 내연기관용 스월 발생장치에 있어서, 상기 흡기포트의 연소실 입구측 관로상의 외주면을 따라 외측으로 돌출되어 구성되는 실린더와; 상기 실린더 내에서 호형상으로 제어 스프링에 의해 관로의 중심 방향으로 미는 힘을 받으며 지지되는 다수개의 스월 제어밸브와; 상기 스월 제어밸브의 배면측 실린더내에 부압이 형성되도록 상기 실린더와 흡기포트의 흡기 매니폴드측 관로상의 일측을 연결하는 공압통로로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내연기관용 스월 발생장치.

Images