KR100513456B1 - 엔진 부압을 이용한 에어크리너의 가변 흡기 장치 - Google Patents

엔진 부압을 이용한 에어크리너의 가변 흡기 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 엔진부압을 이용한 에어크리너의 가변흡기장치에 관한 것으로서,
종래기술은 삽입관이 항시 케이스 내부로 돌출된 상태를 유지하고 있기 때문에 엔진이 고속 고부하 영역에서 운전될때에는 흡기소음을 저감시키는 효과를 기대할 수 있지만 엔진이 저속 저부하 운전영역에서 운전될때에는 케이스 내에서의 공기유동상태가 나빠져서 엔진으로 충분한 양의 흡기를 공급하지 못하여 오히려 엔진의 출력이 하락하게되는 문제점이 발생되고 있다.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 에어크리너 케이스의 출구측에 일정길이의 삽입관을 출몰가능하게 결합하고, 엔진의 구동상태에 따라 가변되는 서지탱크측의 흡입부압에 따라 작동하는 구동수단에 의해 상기 삽입관이 케이스 내부로 출몰되도록 하므로서, 엔진이 저속 저부하 운전영역에서 구동할때에는 삽입관이 케이스 내부로 돌출되지 않도록 하여 엔진의 출력증대를 꾀하고, 엔진이 고속 고부하 운전영역에서 구동할때에는 삽입관이 케이스 내부로 돌출되도록 하여 흡기소음을 감소시키면서 엔진출력을 증대시키는 효과를 기대할 수 있도록 한 엔진부압을 이용한 에어크리너의 가변흡기장치에 관한 것이다.

Description

엔진부압을 이용한 에어크리너의 가변흡기장치{Variable intake device of aircleaner}
본 발명은 엔진부압을 이용한 에어크리너의 가변흡기장치에 관한 것으로서, 특히 엔진이 저속 저부하 운전영역에서 구동할때에는 삽입관이 케이스 내부로 돌출되지 않도록 하여 엔진의 출력증대를 꾀하고, 엔진이 고속 고부하 운전영역에서 구동할때에는 삽입관이 케이스 내부로 돌출되도록 하여 흡기소음을 감소시키면서 엔진출력을 증대시키는 효과를 기대할 수 있도록 한 엔진부압을 이용한 에어크리너의 가변흡기장치에 관한 것이다.
일반적으로 엔진은 흡기측으로부터 제공되는 흡기와 연료를 혼합하여 연소시키면서 동력을 발생하고 있다.
흡기의 공급은 차량 엔진룸속의 에어덕트로 유입되어 이물질 제거를 위한 에어크리너를 지나 스로틀바디와 연결된 에어호스를 통과한 후 엔진으로 공급된다.
상기 설명과같이 흡기는 긴 파이프형의 공기유로를 통과하여 에어크리너 속으로 유입되고, 에어크리너속에서 공기가 팽창된 후 다시 파이프형태의 출구를 통해 에어호스로 공급되는 과정에서 많은 소음이 발생하게 된다.
특히 엔진의 고속 운전영역에서는 흡입공기가 빠른 속도로 유동되므로서 흡기소음이 과다하게 발생하고 있다.
상기와같은 문제점을 해결하기 위하여 도 3 과같이 에어크리너 케이스(1)의 출구(2) 측에 별도의 삽입관(3)을 형성하여, 이 삽입관(3)의 입구측이 케이스(1) 내부로 돌출되도록 하므로서, 엔진의 고속 고부하 운전시 발생되는 흡기소음을 감소시키는 기술이 제공되고 있다.
그러나, 종래기술은 삽입관이 항시 케이스 내부로 돌출된 상태를 유지하고 있기 때문에 엔진이 고속 고부하 영역에서 운전될때에는 흡기소음을 저감시키는 효과를 기대할 수 있지만 엔진이 저속 저부하 운전영역에서 운전될때에는 케이스 내에서의 공기유동상태가 나빠져서 엔진으로 충분한 양의 흡기를 공급하지 못하여 오히려 엔진의 출력이 하락하게되는 문제점이 발생되고 있다.
상기와같은 문제점을 해결하기 위해 삽입관의 입구측에 벨마우스형상을 가진 벨마우스삽입관을 적용하는 기술이 제공되기도 하였지만 이역시 엔진의 고속운전영역에서 엔진출력을 향상시키고 있을뿐 엔진이 저속 저부하 운전영역에서 운전될때에는 엔진출력을 향상시키지 못하는 문제점을 가지고 있었다.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 에어크리너 케이스의 출구측에 일정길이의 삽입관을 출몰가능하게 결합하고, 엔진의 구동상태에 따라 가변되는 서지탱크측의 흡입부압에 따라 작동하는 구동수단에 의해 상기 삽입관이 케이스 내부로 출몰되도록 하므로서, 엔진이 저속 저부하 운전영역에서 구동할때에는 삽입관이 케이스 내부로 돌출되지 않도록 하여 엔진의 출력증대를 꾀하고, 엔진이 고속 고부하 운전영역에서 구동할때에는 삽입관이 케이스 내부로 돌출되도록 하여 흡기소음을 감소시키면서 엔진출력을 증대시키는 효과를 기대할 수 있도록 한 엔진부압을 이용한 에어크리너의 가변흡기장치를 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적달성을 위한 본발명은,
에어크리너 케이스의 출구측에 삽입관을 출몰가능하게 결합하고, 엔진의 구동상태에 따른 서지탱크 특의 흡입부압 상태에 따라 작동하는 구동수단에 의해 상기 삽입관이 케이스 내부로 출몰되도록 한 것을 특징으로 한다.
상기 구동수단은,
일측 끝단에 형성된 연결통로가 서지탱크 측과 연결되어 엔진 구동상태에 따른 흡입부압이 서지탱크 측으로 부터 가해지는 실린더와;
일측 끝단이 실린더 내부에 삽입되고, 타측 끝단이 삽입관의 선단부에 연결되어 실린더 내부에 가해지는 흡입부압에 따라 전후진하면서 삽입관이 케이스 내부로 출몰되도록 하는 피스톤과;
상기 실린더 내부에 설치되어 피스톤을 탄지하는 리턴스프링; 으로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동수단은,
엔진의 고속 고부하 운전시 서지탱크 측으로부터 가해지는 낮은 흡입부압에 의해 피스톤이 리턴스프링의 탄성에 의해 밀려나면서 삽입관이 케이스 내부로 돌출되도록 하고, 엔진의 저속 저부하 운전시 서지탱크 측으로부터 가해지는 높은 흡입부압에 의해 피스톤이 리턴스프링의 탄성을 이기고 실린더 내부로 진입하면서 상기 삽입관을 후퇴시켜 삽입관이 케이스내부로 돌출되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면 도 1 과 도 2 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도면부호 10은 에어크리너의 외형을 이루는 케이스를 나타내며, 이 케이스(10)의 출구(11)에는 플렉시블호스(13)를 통해 에어호스(12)가 연결되어 에어크리너를 통과한 흡기를 스로틀바디측으로 공급하도록 구성된다.
상기 케이스(10)의 내부에는 흡기에 포함되어 있는 이물질을 걸러주기 위한 필터부재(14)가 설치되어 있으며, 상기 출구(11)에는 일정길이의 삽입관(15)이 출몰가능하게 결합되어 있다. 특히, 상기한 에어크리너 케이스(10) 내부측에 위치되는 삽입관(15)의 내측단에는 그 모양이 나팔형상을 이루는 확관부(15a)가 형성된다. 이는 에어크리너 케이스(10) 내의 흡기가 출구를 통해서 에어호스로 유도되는 과정에서 공기의 유입이 보다 원활히 이루어지도록 하기 위한 것이다.
본 발명에서는 엔진의 구동상태에 따라 상기 삽입관(15)을 케이스(10) 내부로 유동시키기 위한 구동수단을 형성하였다.
상기 구동수단은 크게 실린더(20), 피스톤(21), 리턴스프링(22)으로 대별 구성된다.
상기 실린더(20)는 원통형으로 형성되고, 그 일측 끝단에 형성되는 연결통로(23)가 흡기매니폴드의 서지탱크측과 연통되도록 하여 엔진 구동상태에 따른 흡입부압이 상기 서지탱크로부터 실린더(20) 내부로 가해지도록 하였다.
상기 피스톤(21)은 그 일측이 실린더(20) 내부에 삽입되는데, 그 일측면은 실린더(20) 내에 수용된 리턴 스프링(22)으로써 탄력지지되고, 다른 일측면은 에어크리너 케이스(10)의 내부에 위치된 삽입관(15)에 일체로 연결된 로드(21a)의 내측단이 연결된다. 즉, 상기한 실린더(20) 내부에 가해지는 흡입부압의 세기에 따라 피스톤(21)이 전진 또는 후진하면서 상기한 삽입관(15)을 구동시키도록 하였으며, 상기한 실린더(20) 내부로 가해지는 흡입부압이 낮은 상태일 때에는 리턴스프링(22)의 탄성력에 의해서 상기한 피스톤(21)이 전진하도록 형성된 것이다.
이와같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
엔진이 저속 저부하 운전영역으로 구동하게되면 흡기매니폴드 내의 흡입부압이 상대적으로 커지기 때문에 서지탱크측으로부터 실린더(20) 내부로 강한 흡입부압이 가해지게되고, 이 흡입부압에 의해 피스톤(21)이 리턴스프링(22)의 탄성력을 이기고 후퇴(도면상의 오른쪽)하게 된다.
상기 피스톤(21)이 실린더(20) 내부로 진입하게되면 도 1 에 도시된 바와같이 피스톤(21)의 타측 끝단이 연결되어 있는 삽입관(15)이 피스톤(21)을 따라 도면상의 우측으로 이동하게 되므로서 삽입관(15)이 케이스(10) 내부로 돌출되지 않은 상태가 되는 것이다.
이와같이 엔진이 저속 저부하 영역에서 운전될때 삽입관(15)이 에어크리너 케이스(10)의 내부로 돌출되지 않게되면, 그만큼 케이스(10) 내부에서의 공기 유동성이 확보되면서 엔진 내부로 많은 양의 공기를 공급할 수 있게되고, 이에의해 엔진의 흡기충진효율이 향상되면서 저속 저부하시의 엔진출력을 향상시킬 수 있게되는 것이다.
상기와같이 엔진이 저속 저부하 영역에서 운전될때에는 흡기의 유동속도가 그리 빠르지 않게되므로 삽입관(15)이 출구(11)에 밀착되도록 하여서 큰 흡기소음이 발생하지 않게된다.
한편, 엔진이 고속 고부하 운전영역에서 동작하게되면, 흡기 매니폴드 내의 흡입부압이 상대적으로 낮아지게되고, 이에의해 서지탱크로부터 실린더(20) 내부로 가해지는 흡입부압이 낮아지게 된다.
따라서, 상기 피스톤(21)은 리턴스프링(22)의 탄성에 의해 원위치, 즉, 전진(도면상의 좌측)하게되고, 상기 피스톤(21)이 전진함에 따라 삽입관(15) 역시 도 2 에 도시된 바와같이 케이스(10) 내부로 돌출되게 되는 것이다.
상기와같이 삽입관(15)이 케이스(10) 내부로 돌출되게되면 고속 고부하 운전시 에어크리너 케이스(10) 내부에서의 흡기 유속이 빨라지더라도 큰 흡기소음이 발생하지 않게되고, 또한 흡기의 원활한 공급이 이루어지게되면서 엔진의 출력을 향상시키게 되는 것이다.
한편, 본 발명에 적용된 구동수단의 리턴스프링(22)의 탄성을 적절히 조절하게되면 엔진의 중속 중부하 운전영역에서의 운전시에도 삽입관(15)의 케이스(10) 내부로의 돌출길이를 조절할 수 있게되어 엔진출력증대와 소음저감의 효과를 기대할 수 있게된다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 에어크리너 케이스의 출구측에 일정길이의 삽입관을 출몰가능하게 결합하고, 엔진의 구동상태에 따라 가변되는 서지탱크측의 흡입부압에 따라 작동하는 구동수단에 의해 상기 삽입관이 케이스 내부로 출몰되도록 하므로서, 엔진이 저속 저부하 운전영역에서 구동할때에는 삽입관이 케이스 내부로 돌출되지 않도록 하여 엔진의 출력증대를 꾀하고, 엔진이 고속 고부하 운전영역에서 구동할때에는 삽입관이 케이스 내부로 돌출되도록 하여 흡기소음을 감소시키면서 엔진출력을 증대시키는 효과를 기대할 수 있도록 한 엔진부압을 이용한 에어크리너의 가변흡기장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 엔진부압을 이용한 에어크리너의 가변흡기장치를 보인 도면.
도 2 는 본 발명의 작동상태를 보인 도면.
도 3 은 종래의 에어크리너를 보인 도면.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 케이스 11 : 출구
12 : 에어호스 13 : 플렉시블호스
14 : 필터부재 15 : 삽입관
20 : 실린더 21 : 피스톤
22 : 리턴스프링 23 : 연결통로

Claims (3)

  1. 에어크리너 케이스(10)의 출구측(11)에 삽입관(15)을 출몰가능하게 결합하고, 엔진의 구동상태에 따른 서지탱크 측의 흡입부압 상태에 따라 작동하는 구동수단에 의해 상기 삽입관(15)이 에어크리너 케이스(10) 내부로 출몰되도록 형성된 엔진 부압을 이용한 에어크리너의 가변 흡기장치에 있어서,
    상기한 에어크리너 케이스(10)의 내부에 위치된 상기 삽입관(15)의 끝단부에는 그 모양이 나팔모양을 하는 확관부(15a)가 형성되고,
    상기한 구동수단은 일측 끝단에 형성된 연결통로(23)가 서지탱크 측과 연결되어 엔진 구동상태에 따른 흡입부압이 서지탱크 측으로 부터 가해지는 실린더(20)와, 상기한 실린더(20)의 내부에 수용된 상태에서 일측면은 리턴스프링(22)에 탄력지지되고, 다른 일측면은 상기한 에어크리너 케이스(10)에 위치된 삽입관(15)과 일체로 동작되도록 연결되는 로드(21a)의 내측단이 연결되는 피스톤(21)을 포함하여 형성되고,
    상기한 에어크리너 케이스(10)의 출구측(11)과 에어호스(12)의 내측단 사이에는 상기한 삽입관(15)이 에어크리너 케이스(10) 내로 인입되었을 경우에 흡기의 누출을 방지하기 위한 플렉시블 호스(13)가 장착된 것을 특징으로 하는 엔진 부압을 이용한 에어크리너의 가변 흡기장치.
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