KR100393930B1 - 흡입관 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내연기관의 흡입관에 관한 것으로, 상기 흡입관은 엔진 단부에 적어도 하나의 플렌지(2), 적어도 2개의 관요소(3) 및 콜렉팅 챔버(4)가 적어도 분리요소(5)에 의하여 2개의 연통되는 챔버로 나누어져 있다.

Description

흡입관
이러한 흡입관은 예컨대 승용차용으로 공지되어 있다.
엄격한 소음 방출 요건을 충족시켜야 하는 차량에 이러한 흡입관이 사용되는 것이 요구되는 경우, 상기 튜브가 다양한 작동 상태에 있어서 바람직하지 못한 소음을 발생시키는 단점을 갖는다.
엔진실을 완전히 둘러싸거나 또는 소음이 심한 부위를 방음재로 덮어버리는 것이 가능할 것이다. 그러나 이것은 제조 비용이 많이 들고 따라서 전체 차량 가격이 증가한다. 또한, 중량을 증가시키고, 이는 자동적으로 연료 소비의 증가를 초래하게 된다.
본 발명은 내연기관의 흡입관(intake manifold)에 관한 것으로, 상기 흡입관은 상기 엔진 단부에서 적어도 하나의 플랜지(flange)와, 적어도 2개의 관 요소(tube elements)와, 뿐만아니라 상기 관 요소와 연통되는 콜렉팅 챔버(collecting chamber)를 포함한다.
도 1a 및 1b 는 분리요소에 의한 콜렉팅 챔버의 분할을 도시한다.
도 2a 내지 2e 는 분리요소의 실시예를 도시한다.
따라서 본 발명의 목적은 경량이면서 저렴하고도 소음이 경감된 흡입관을 제조하기 위해 상기와 같은 유형의 흡입관을 개선하는 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 목적은 상기 흡입관의 콜렉팅 챔버를 분리요소를 가지고 적어도 2개의 연통되는 격실로 분리함에 의해 달성된다.
상기 분리요소의 존재로 인해 진동 모드의 형성이 방해 또는 저지된다.
본 발명의 바람직한 실시예는 상기 흡입관이 플라스틱 재료로 구성되도록 제공된다. 플라스틱 재료의 이용은 상기 흡입관을 중량면에서 더욱 가볍게 하고, 이에 따라 연료 소비를 낮춘다.
또한, 더욱 바람직하게는 상기 흡입관은 하프-셀(half-shell) 공법으로 제조된다. 이러한 제조 공법은 형상이 간단할 경우 비용적으로 유리하다.
본 발명의 또다른 바람직한 실시예에 있어서, 상기 분리요소는 대체로 상기 콜렉팅 챔버 단면의 100%를 점유하고 있다. 상기 분리요소가 상기 챔버를 대체로 2개의 부분으로 분리함으로써, 진동 모드의 발달이 완전히 또는 일부 저지된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 분리요소는 상기 콜렉팅 챔버 단면의 25 내지 75%를 점유한다. 부분적인 단면의 감소만으로도 진동 모드의 전파를 저지하는데 충분하고, 따라서 이러한 변화는 추가적인 중량의 감소로 귀결되고, 한편 상기 공기는, 진동체로서, 상기 단면의 감소를 통하여 댐퍼(damper)로서 작용하는 그 뒤의 공기량에 대하여 상호작용한다. 또한 선형 치수들이 파장에 비례하여 작고, 이것은 상기 단면의 감소 부분에서의 분산을 방지하여 준다는 점에 유의하는 것이 중요하다. 탄력적으로 장착된 분리요소의 경계 클램핑을 만드는 것도 또한 바람직하다. 상기 분리요소는 전부 또는 일부 다공성 재료로 구성되는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 분리요소로부터 상기 콜렉팅 챔버의 내벽에 이르는 거리는 주된 운전 상태에서 발생하는 파장에 의하여 또는 그의 배수에 의하여 나누어질 수 없다. 이것은 정상파의 발생을 저지한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 분리요소로부터 콜렉팅 챔버의 내벽까지의 거리는 조정가능하다. 기하구조의 적합한 선택에 의해, 또는 예를 들면 전기적인 시스템이나 진공-지지 요소들에 의해 이동되는 치환가능한 중간벽에 의해 상기 일반적인 운전 상태에 상기 기하구조를 적절히 적응시키는 것에 의해, 정상파의 발생이 방지되는데, 그것들은 예를들면 2회 반사 뒤에 파가 동일한 위상을 가지고 출발점에 돌아올 때마다 형성되기 때문이다.
본 발명의 바람직한 실시예의 이러한 특징 및 다른 특징들은 청구항 뿐만 아니라 발명의 상세한 설명 및 도면에도 나타나며, 각각의 특징들은 본 발명의 실시예에서 그리고 다른 분야에서 개별적으로 이용될 수 있고 또는 다수의 결합의 형태로서 이용될 수 있으며, 여기서 보호가 청구되는 유리하고도 독립적으로 특허가능한 실시예들을 구성할 수 있다.
상술된 실시예에서 하프-셀 공법으로 제작되는 흡입관(1)은 도 1a 에 도시되는 바와같이 이러한 공법에 전형적인 용접시임(11)을 구비하며 이것은 상기 하프-셀(6 및 7)을 서로 연결시킨다. 여기에는 도시되지 않은 실제적인 엔진 블록과의 접속을 위하여, 상기 흡입관(1)은 플랜지(2)를 구비한다. 관 요소(3)는 도 1 에 개략적으로 도시된 분리요소(5)에 의해 반으로 분리된 상기 콜렉팅 챔버(4)로 모두 개방된다. 상기 흡입관(1)은 예를들면 승용차의 모터실 내에 마운트(mount;9)에 의하여 고정된다. 상기 흡입관(1)에 부착된 진공 접속부(10)에 의하여, 상기 흡입관 내 압축 상태가 감지되고 예컨대 제어 목적으로 사용된다. 도 1a 에는, 상기 흡입관(1) 상에 배기가스의 재순환을 위한 접속부(14)가 또한 도시된다.
도 1b에 도시된 상기 흡입관(1)은 상기 엔진 단부에 플랜지(2)를 구비하며 이것에 의하여 상기 흡입관은 내연기관의 엔진 블록에 고정된다. 이러한 엔진 플랜지(2)는 관요소(3)에 의해 콜렉팅 챔버(4)에 접속되고, 이것들은 플라스틱 하프-셸 요소(6 및 7)의 이러한 실시예에서 차례로 구성된다. 상기 콜렉팅 챔버는 도시되지 않은 공기 필터와 차례로 연통된다. 상기 콜렉팅 챔버(4)의 공간적은 크기는 분리 요소(5)에 의해 제한되고 하우징 벽(8)에 의해 경계를 이룬다. 이러한 분리요소(5)는 내연기관의 운전상태에 의존하는 진동 모드의 전파에 대한 장벽으로서 작용한다. 상기 흡입관(1)은 마운트(9)에 의하여 상기 엔진실 내에 고정된다. 상술된 실시예에서 하프-셸 공법으로 제작된 상기 흡입관(1)은, 도 1b 에 도시된 바와 같이, 이러한 공법에 전형적인 용접시임(11)을 구비한다. 상기 흡입관(1)에는 분사 밸브 소켓(12)이 제공되는데 이 안으로 도시되지 않은 분사 밸브가 삽입되며, 또한 고정홀(13)이 제공되는데 이에 의하여 상기 흡입관이 상기 엔진 블록에 장착된다.
대안적으로, 전체 흡입관이 또한 로스트 왁스(lost wax) 공법에 의해 제조될수 있는데, 그러나 이를 위해서는 복잡한 내부 형태와 같이 기하구조의 어느 정도 복잡성이 요구되고, 따라서 상기 하프-셸 공법이 사용되는 경우 수개의 셸 몰드가 필요할 것이며, 그리고 결과적으로 상기 로스트 왁스 공법은 상기 제작 공정의 비용면에서 유리할 것이다.
도 2a 내지 2e 에는 분리요소들(5)의 상이한 실시예가 도시된다.
도 2a 에는 도 1a 에 도시된 흡입관(1)의 단면으로 도시되고, 여기서 상기 분리요소(5)는 상기 콜렉팅 챔버(4)의 단면적 거의 전체를 차지한다. 상기 하프-셸 요소(6 및 7)를 결합하는 상기 용접시임(11)이 이 또한 도시된다. 상기 흡입관은 상기 마운트(9)에 의해 상기 엔진실 내에 고정된다.
도 2b 에는 도 1a 에 도시된 흡입관(1)의 단면으로 도시되고, 여기서 상기 분리요소(5)는 상기 콜렉팅 챔버(4)의 단면적의 단지 약 1/4 정도를 차지한다. 상기 하프-셸 요소(6 및 7)를 결합하는 용접시임(11)이 또한 도시된다. 상기 흡입관은 상기 마운트(9)에 의해 상기 엔진실 내에 고정된다.
도 2c 에는 도 1a 에 도시된 흡입관(1)이 단면으로 도시되고, 여기서 상기 분리요소(5)는 상기 콜렉팅 챔버(4)의 단면적의 단지 약 1/2 정도를 차지한다. 상기 하프-셸 요소(6 및 7)를 결합하는 용접시임(11)이 또한 도시된다. 상기 흡입관은 상기 마운트(9)에 의해 상기 엔진실 내에 고정된다.
도 2d 에는 도 1a 에 도시된 흡입관(1)이 단면으로 도시되고, 여기서 상기 분리요소(5)는 상기 콜렉팅 챔버(4)의 단면적의 단지 약 1/3 정도를 차지한다. 상기 하프-셸 요소(6 및 7)를 결합하는 용접시임(11)이 또한 도시된다. 상기 흡입관은 상기 마운트(9)에 의해 상기 엔진실 내에 고정된다.
도 2e 에는 도 1a 에 도시된 흡입관(1)의 단면으로 도시되고, 여기서 상기 분리요소(5)는 상기 콜렉팅 챔버(4)의 단면적의 단지 약 2/3 정도를 차지한다. 상기 하프-셸 요소(6 및 7)를 결합하는 용접시임(11)이 또한 도시된다. 상기 흡입관은 상기 마운트(9)에 의해 상기 엔진실 내에 고정된다.
도 2b 내지 도 2e 에 도시된 상기 분리요소(5)들은 상기 콜렉팅 챔버(4)의 단면이 25 내지 75% 까지만 감소해도 흡입관의 소음 발생의 감소를 가져온다. 한편으로 이것은 경량화에 상당하는 기타 재료의 절감을 가져오며, 다른 한편으로, 상기 분리요소(5) 뒤의 공기는 상기 분리요소(5)에 의해 야기된 상기 단면 감소를 통하여 지나가는 공기량에 댐퍼와 같은 작용을 한다. 또 다른 대안으로서 상기 분리요소(5)의 탄력적인 장착으로 도시되는데, 이것은 상기 흡입관의 소음 방출의 또 다른 감소를 가져온다. 상기 콜렉팅 챔버의 하우징 벽(8)으로부터의 거리가 상기 공기의 흐름에 의해 형성된 진동의 파장 또는 그것의 배수에 의해 정수적으로 나누어질 수 없도록 상기 분리요소(5)를 상기 콜렉팅 챔버(4) 내에 배열하는 것은 상기 흡입 관(1)의 소음 방출의 감소를 가능케한다.
도면에 도시되지 않은 또 다른 대안은, 상기 분리요소(5)로부터 상기 콜렉팅 챔버(4)의 하우징 벽(8)에 이르는 거리를 조절가능하게 한다. 분리벽(5)을 이동시키고 전기 모터에 의해 구동되는 요소들의 이용 또는 진공-구동 요소에 의한 분리벽(5)의 지지에 의하여, 상기 내연 기관의 각각의 운전 상태에 의존하는 콜렉팅 챔버의 하우징 벽(8)에 관한 이상적인 위치로 상기 분리벽(5)을 조절하는 것이 가능해진다.
본 발명에 의한 내연기관의 흡입 계통에 있어서 본 엔진 흡입관을 플라스틱소재로 하여 경량화되고 흡입 공기의 효율적인 소음의 감소를 가져옴으로써 점차 까다로워지는 승차감의 충족, 환경공해방지 및 원가절감에 기여할 수 있다.

Claims (8)

  1. 흡입관은 엔진과 대면하는 단부에 적어도 하나의 플랜지(2)를 구비하며, 적어도 2개의 관요소(3) 및 상기 관요소(3)와 연통하는 적어도 하나의 콜렉팅 챔버(4)를 구비하고, 상기 콜렉팅 챔버(4)는 분리요소(5)에 의해 적어도 2개의 연통하는 부분 챔버로 분리되는 내연기관용 흡입관에 있어서,
    상기 분리요소(5)는 전체적으로 또는 부분적으로 다공성 재료로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 흡입관.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡입관(1)은 플라스틱 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 흡입관.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 흡입관(1)은 하프-셸 공법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 흡입관.
  4. 제 1 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 분리요소(5)는 대체로 상기 콜렉팅 챔버 단면의 100%를 차지하는 것을 특징으로 하는 흡입관.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 분리요소(5)는 상기 콜렉팅 챔버 단면의 25 내지 75% 를 차지하는 것을 특징으로 하는 흡입관.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 분리요소와 상기 콜렉팅 챔버의 내벽 사이의 거리는 주된 운전 상태에서 발생하는 파장 또는 그것의 배수에 의하여 정수적으로 나누어지지 않는 것을 특징으로 하는 흡입관.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 분리요소와 상기 콜렉팅 챔버의 내벽 사이의 거리는 가변적인 것을 특징으로 하는 흡입관.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 거리는 상기 내연기관의 운전 상태에 따라 가변적인 것을 특징으로 하는 흡입관.
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