KR100513513B1

KR100513513B1 - Continuous variable induction system of a gasoline engine

Info

Publication number: KR100513513B1
Application number: KR10-2002-0075902A
Authority: KR
Inventors: 신태열
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-12-02
Filing date: 2002-12-02
Publication date: 2005-09-07
Also published as: KR20040048129A

Abstract

본 발명은 차량의 주행 속도에 따라 흡기관의 길이를 연속적으로 변화시켜 엔진 부하 및 엔진 회전수의 전(全) 범위에 걸쳐 최적의 흡기 효율을 유도하는 가솔린 엔진의 연속 가변 흡기 장치를 제공하는 데 있다.The present invention provides a continuously variable intake apparatus of a gasoline engine which continuously changes the length of the intake pipe according to the running speed of the vehicle to induce an optimum intake efficiency over the entire range of the engine load and the engine speed. have.

이 가솔린 엔진의 연속 가변 흡기 장치는 제1 서지탱크(1)와 흡기 매니폴드(3)를 연결하는 흡기관(5), 이 흡기관의 일측에 공기 통로로 연결되는 제2 서지탱크(7), 이 제2 서지탱크와 제1 서지탱크를 연결하는 공기 통로(13)에 설치되어 공기 통로의 개폐 크기를 제어하여 흡기 흐름을 제어하는 스크린(9), 이 스크린의 작동을 제1 서지탱크에 작용하는 부압과 대기압의 차이에 따라 제어하도록 그 일측에 제1 서지탱크의 부압이 작용하고 다른 일측에 대기압이 작용하는 실린더(11)와 피스톤(11a)으로 구성되어 있다.The continuous variable intake apparatus of the gasoline engine includes an intake pipe 5 connecting the first surge tank 1 and the intake manifold 3, and a second surge tank 7 connected to an air passage on one side of the intake pipe. And a screen (9) installed in the air passage (13) connecting the second surge tank and the first surge tank to control the opening and closing size of the air passage to control the intake flow, and operating the screen to the first surge tank. It consists of the cylinder 11 and the piston 11a which the negative pressure of a 1st surge tank acts on one side, and atmospheric pressure acts on the other side so that it may control according to the difference of the negative pressure which acts and atmospheric pressure.

Description

Continuously variable intake for gasoline engines {CONTINUOUS VARIABLE INDUCTION SYSTEM OF A GASOLINE ENGINE}

본 발명은 가솔린 엔진의 연속 가변 흡기 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 주행 속도에 따라 흡기관의 길이를 연속적으로 변화시켜 엔진 부하 및 엔진 회전수의 전(全) 범위에 걸쳐 최적의 흡기 효율을 유도하는 가솔린 엔진의 연속 가변 흡기 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a continuously variable intake apparatus of a gasoline engine. More particularly, the intake pipe length is continuously changed in accordance with the running speed of a vehicle to optimize the intake air over the entire range of the engine load and the engine speed. A continuously variable intake apparatus of a gasoline engine for inducing efficiency.

일반적으로 가솔린 엔진에 적용되는 흡기 장치는 서지탱크 내의 공기를 실린더 내부로 유도하는 흡기 매니폴드와 흡기량을 조절하는 스로틀 바디 그리고 에어 크리러를 포함하는 에어 덕트 시스템으로 구성되어 있다.Generally, an intake apparatus applied to a gasoline engine is composed of an intake manifold for inducing air in a surge tank into a cylinder, a throttle body for adjusting the intake amount, and an air duct system including an air cleaner.

이와 같이 구성되는 흡기 장치로 엔진의 출력을 증대시키기 위하여 많은 기술들이 개발되었다. 특히 가변 흡기 장치가 그 한 예이다. 이 가변 흡기 장치는 저속과 고속에서 흡기관의 길이를 변화시켜 저속과 고속에서의 출력을 증대시키고 있다. 즉 저속 시에는 흡기관의 길이를 길게 하고, 고속 시에는 흡기관의 길이를 짧게 한다.Many techniques have been developed to increase the output of the engine with such an intake apparatus. In particular, a variable intake apparatus is one example. This variable intake apparatus changes the length of the intake pipe at low speed and high speed to increase the output at low speed and high speed. In other words, the length of the intake pipe is lengthened at low speed, and the length of the intake pipe is shortened at high speed.

그 일 예로써 흡기 매니폴드에 매니폴드 밸브를 구비한 가변 흡기 장치가 있다. 이 가변 흡기 장치는 저속 시에는 매니폴드 밸브를 닫아 스로틀 바디와 연결되는 제1 서지탱크에 연결되는 흡기관의 길이를 길게 하고, 고속 시에는 매니폴드 밸브를 열어 제2 서지탱크를 활용함으로서 흡기관의 길이를 짧게 하여 저속 및 고속에서 출력을 증대시킨다. 그러나 이 가변 흡기 장치는 매니폴드 밸브에 오픈/ 클로즈 방식을 적용하고 있기 때문에 저속과 고속에서는 출력 증대의 효과가 있으나 그 특정 구간 외에서는 특별한 효과를 발휘하지 못하는 제한성을 가지고 있다.One example is a variable intake apparatus having a manifold valve in an intake manifold. The variable intake system closes the manifold valve at low speed to lengthen the length of the intake pipe connected to the first surge tank connected to the throttle body, and opens the manifold valve at high speed to utilize the second surge tank. Shortening the length increases the output at low and high speeds. However, this variable intake device has an effect of increasing the output at low speed and high speed because the open / close method is applied to the manifold valve, but has a limitation in that it does not exert a special effect outside the specific section.

또한, 대한민국 특허출원 제1996-076008호에 개시된 자동차의 가변 흡기 시스템은 저속 흡기관과 고속 흡기관 중간에 설치된 밸브를 온/오프 제어하여 흡기관의 길이를 변화시키므로 저속 및 고속 구간에 대해서만 출력 증대 효과를 발휘하는 제한성을 가지고 있다.In addition, the variable intake system of a vehicle disclosed in Korean Patent Application No. 1996-076008 increases the output only at low speed and high speed sections by changing the length of the intake pipe by controlling on / off a valve installed between the low speed intake pipe and the high speed intake pipe. It is limited in its effectiveness.

이 문제점들을 해결하기 위한 대한민국 특허출원 제1996-049174호의 서지탱크 구조는 3개의 밸브를 사용하여 저속과 중속 및 고속에서의 출력 증대 효과를 유도하고 있다. 그러나 이 서지탱크 구조는 3개의 밸브들이 온/오프 시 흡기 흐름에 유동 간섭을 발생시킬 수 있고, 하나의 서지탱크 내에 흡기관의 길이 변화가 이루어지므로 흡기관의 길이를 충분히 변화시키기 어려운 단점을 가지고 있다.The surge tank structure of Korean Patent Application No. 1996-049174 to solve these problems is used to induce the effect of increasing the output at low speed, medium speed and high speed by using three valves. However, this surge tank structure has the disadvantage that it is difficult to change the length of the intake pipe sufficiently because the three valves can cause flow interference to the intake flow when on / off and the length of the intake pipe is changed in one surge tank. have.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량의 주행 속도에 따라 흡기관의 길이를 연속적으로 변화시켜 엔진 부하 및 엔진 회전수의 전(全) 범위에 걸쳐 최적의 흡기 효율을 유도하는 가솔린 엔진의 연속 가변 흡기 장치를 제공하는 데 있다.Therefore, the present invention has been invented to solve the above problems, the object of the present invention is to continuously change the length of the intake pipe in accordance with the running speed of the vehicle over the entire range of the engine load and engine speed It is to provide a continuously variable intake device of a gasoline engine that leads to an optimum intake efficiency.

이 가솔린 엔진의 연속 가변 흡기 장치는 제1 서지탱크와 흡기 매니폴드를 연결하는 흡기관,The continuously variable intake apparatus of this gasoline engine includes an intake pipe connecting the first surge tank and the intake manifold;

이 흡기관의 일측에 공기 통로로 연결되는 제2 서지탱크,A second surge tank connected to an air passage to one side of the intake pipe,

이 제2 서지탱크와 제1 서지탱크를 연결하는 공기 통로에 설치되어 공기 통로의 개폐 크기를 제어하여 흡기 흐름을 제어하는 스크린,A screen installed in an air passage connecting the second surge tank and the first surge tank to control the opening and closing size of the air passage to control the intake flow;

이 스크린의 작동을 제1 서지탱크에 작용하는 부압과 대기압의 차이에 따라 제어하도록 그 일측에 제1 서지탱크의 부압이 작용하고 다른 일측에 대기압이 작용하는 실린더와 피스톤으로 구성되어 있다.The screen is composed of a cylinder and a piston on which one side of the first surge tank acts as a negative pressure and an atmospheric pressure on the other side to control the operation of the screen according to the difference between the negative pressure and the atmospheric pressure acting on the first surge tank.

상기 공기 통로가 형성되는 부분의 흡기관은 직선으로 형성되어 스크린의 개폐 작동으로 공기 통로의 개폐 조절을 원활하게 한다.The intake pipe of the portion where the air passage is formed is formed in a straight line to facilitate the opening and closing adjustment of the air passage by the opening and closing operation of the screen.

제2 서지탱크는 공기 통로를 개폐시키는 상기 스크린과 이 스크린을 개폐시키기 위하여 실린더에 내장된 피스톤이 원활하게 작동하도록 스크린 작동 측과 실린더 설치 측이 직선으로 형성됨이 바람직하다.The second surge tank is preferably formed in a straight line between the screen operation side and the cylinder installation side so that the screen for opening and closing the air passage and the piston built in the cylinder for opening and closing the screen are smoothly operated.

상기 스크린은 공기 통로를 폐쇄시키는 방향으로 작동력을 가하는 제2 서지탱크의 부압과 대기압이 작용하는 실린더의 피스톤에 대기압 작용 측이 케이블로 연결되고, 피스톤의 다른 일측에 리턴 휠 스프링이 연결되어 있다.The screen has an atmospheric pressure acting side connected to a piston of a cylinder in which a negative pressure and an atmospheric pressure of a second surge tank exerting an operating force in a direction of closing the air passage by a cable, and a return wheel spring is connected to the other side of the piston.

이 케이블은 제2 서지탱크 내에서 하측의 실린더 피스톤과 상측의 스크린이 작동하는 방향을 전환시키는 가이드 휠에 걸려 있다. 이는 흡기관과 제2 서지탱크 사이의 공기통로를 길게 형성시킬 수 있게 한다.This cable is hung on the guide wheel which switches the direction in which the lower cylinder piston and the upper screen operate in the second surge tank. This makes it possible to lengthen the air passage between the intake pipe and the second surge tank.

상기 스크린의 제1 서지탱크 측에는 미세한 공기구멍을 형성하여 스크린의 개폐를 안내하는 스크린 가이드가 구비되어 있다.The first surge tank side of the screen is provided with a screen guide to guide the opening and closing of the screen by forming a fine air hole.

본 발명의 이점과 장점은 이하의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명함으로서 보다 명확하게 될 것이다.Advantages and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 가솔린 엔진의 연속 가변 흡기 장치의 저속 상태 단면도로서, 저속 상태를 설명하기 전에 도 1을 이용하여 전체적인 구성을 먼저 설명한다.1 is a cross-sectional view of a low speed state of a continuously variable intake apparatus of a gasoline engine according to the present invention. Before explaining the low speed state, the overall configuration will be described first with reference to FIG. 1.

이 연속 가변 흡기 장치는 제1 서지탱크(1)와 흡기 매니폴드(3)를 연결하는 흡기관(5), 제2 서지탱크(7), 스크린(9), 실린더(11) 및 피스톤(11a)을 주요 요소로 하여 구성되어 있다.This continuous variable intake apparatus comprises an intake pipe 5, a second surge tank 7, a screen 9, a cylinder 11 and a piston 11a connecting the first surge tank 1 and the intake manifold 3. ) As the main element.

먼저, 흡기관(5)은 통상적인 가솔린 엔진에서와 같이 상기 제1 서지탱크(1)와 흡기 매니폴드(3)를 연결하여 흡기의 공급을 가능하게 하고 있다. 본 발명의 연속 가변 흡기 장치는 이 흡기관(5)에 구성된다.First, the intake pipe 5 connects the first surge tank 1 and the intake manifold 3 as in a normal gasoline engine to enable the supply of intake air. The continuous variable intake apparatus of this invention is comprised in this intake pipe 5.

이를 위하여 흡기관(5)의 일측, 즉 도 1에서는 흡기관(5)의 하측에 공기 통로(13)를 구비하고 있다. 이 공기 통로(13)는 흡기관(5)으로 진행되는 흡기의 경로를 길게 또는 짧게 하도록 흡기관(5)과 제2 서지탱크(7) 사이에 형성되어 있다.To this end, an air passage 13 is provided on one side of the intake pipe 5, that is, the lower side of the intake pipe 5 in FIG. 1. The air passage 13 is formed between the intake pipe 5 and the second surge tank 7 so as to lengthen or shorten the path of the intake air to the intake pipe 5.

이 공기 통로(13)가 형성되는 부분의 흡기관(5)은 다양한 형상으로 구성될 수 있으나 여기서는 직선으로 형성된 것이 예시되어 있다.The air intake pipe 5 of the portion in which the air passage 13 is formed may be configured in various shapes, but the one formed in a straight line is illustrated here.

이에 따라 제2 서지탱크(7)는 상기 공기 통로(13) 측을 흡기관(5)과 같은 직선, 즉 스크린(9)의 작동 측을 직선으로 형성함과 아울러 이 스크린(9)을 제어하는 피스톤(11a)을 내장한 실린더(11) 설치 측을 또한 직선으로 형성하고 있다. 이는 제2 서지탱크(7)의 좁은 공간 내에 설치되는 실린더(11)의 피스톤(11a) 작동과 이에 따른 스크린(9)의 작동을 원활하게 하여 최종적으로 공기 통로(3)의 개폐 범위를 크게 한다.Accordingly, the second surge tank 7 forms the air passage 13 side on the same line as the intake pipe 5, that is, the operating side of the screen 9 in a straight line and controls the screen 9. The cylinder 11 mounting side incorporating the piston 11a is further formed in a straight line. This facilitates the operation of the piston 11a of the cylinder 11 installed in the narrow space of the second surge tank 7 and thus the operation of the screen 9, thereby finally increasing the opening and closing range of the air passage 3. .

이 실린더(11) 내에서 피스톤(11a)이 좌우로 왕복 작동함에 따라, 스크린(9)은 상기 흡기관(5)의 공기 통로(9)의 개폐를 조절하면서 흡기 흐름을 제어하게 된다.As the piston 11a reciprocates from side to side within the cylinder 11, the screen 9 controls the intake flow while controlling the opening and closing of the air passage 9 of the intake pipe 5.

그리고, 실린더(11)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 서지 탱크(7) 내의 스크린(9) 반대측에 설치되며, 실린더(11)의 피스톤(11a) 일측에는 제1 서지탱크(1)의 부압이 작용하고 피스톤(11a)의 다른 일측에는 대기압이 작용한다. 따라서 실린더(11)의 피스톤(11a)은 양측에 작용하는 압력 차이의 정도에 따라 스크린(9)의 개폐 정도를 연속적으로 제어하게 된다.In addition, the cylinder 11 is installed on the opposite side of the screen 9 in the second surge tank 7, as shown in FIG. 2, and the first surge tank 1 on one side of the piston 11a of the cylinder 11. The negative pressure of acts and the atmospheric pressure acts on the other side of the piston (11a). Accordingly, the piston 11a of the cylinder 11 continuously controls the opening and closing degree of the screen 9 according to the degree of pressure difference acting on both sides.

이를 위하여 스크린(9)의 일측에는 케이블(15)을 개재하여 실린더(11)의 피스톤(11a)에 연결되고 다른 일측에는 리턴 휠 스프링(17)이 연결되어 있다. 따라서 스크린(9)은 대기압과 리턴 휠 스프링(17)에 의하여 공기 통로(13)를 개방시키는 방향의 작용력을 받고, 이에 저항하는 제1 서지탱크(1)의 부압에 의하여 공기 통로(13)를 폐쇄시키는 방향의 작용력을 받게 된다. 즉 스크린(9)은 좌측(도 1에서) 끝단에 구비된 리턴 휠 스프링(17)의 인장력에 의하여 초기에는 공기 통로(13)의 개방 상태를 유지하다가 제1 서지탱크(1)의 부압이 큰 저속에서는 큰 부압이 피스톤(11a)에 작용하여 대기압을 극복하고 피스톤을 좌측(도 1에서)으로 이동시킴에 따라 공기 통로(13)를 폐쇄시키게 된다.To this end, one side of the screen 9 is connected to the piston 11a of the cylinder 11 via a cable 15, and the other side of the screen 9 is connected to the return wheel spring 17. Accordingly, the screen 9 receives an action force in a direction of opening the air passage 13 by atmospheric pressure and a return wheel spring 17 and opens the air passage 13 by a negative pressure of the first surge tank 1 that resists the air passage 13. The force acts in the closing direction. That is, the screen 9 initially maintains the open state of the air passage 13 by the tension of the return wheel spring 17 provided at the left end (in FIG. 1), and the negative pressure of the first surge tank 1 is large. At low speeds, a large negative pressure acts on the piston 11a to overcome the atmospheric pressure and to close the air passage 13 as the piston is moved to the left (in FIG. 1).

이 케이블(15)은 가이드 휠(21, 23)에 걸리므로 제2 서지탱크(7) 내에서 하측의 실린더(11) 피스톤(11a)과 상측의 스크린(9)의 작동방향을 전환시키므로 흡기관(5)과 제2 서지탱크(7) 사이의 공기통로(13)를 길게 형성시켜, 흡기관(5)의 길이 변화의 범위를 넓게 한다.Since the cable 15 is caught by the guide wheels 21 and 23, the operation direction of the lower cylinder 11 piston 11a and the upper screen 9 in the second surge tank 7 is switched, so that the intake pipe The air passage 13 between (5) and the 2nd surge tank 7 is formed long, and the range of the length change of the intake pipe 5 is extended.

이 케이블(15)에 의하여 작동되는 스크린(9)은 제2 서지탱크(7) 측에 구비되는 스크린 가이드(25)에 의하여 지지 안내된다. 이 스크린 가이드(25)에는 미세한 공기구멍이 형성되어 있어 흡기를 제어하게 된다.The screen 9 actuated by this cable 15 is guided and supported by a screen guide 25 provided on the second surge tank 7 side. Fine air holes are formed in the screen guide 25 to control intake air.

상술한 바와 같이 구성된 가솔린 엔진의 연속 가변 흡기 장치의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.The operational effects of the continuous variable intake apparatus of the gasoline engine configured as described above are as follows.

먼저, 도 1을 참조하여 저속 시 연속 가변 흡기 장치의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.First, referring to FIG. 1, the effects of the continuous variable intake apparatus at low speed will be described.

저속 시에는 스로틀 바디의 개도가 작은 상태, 즉 거의 닫힌 상태이므로 흡기 매니폴드(3)에는 높은 부압이 형성된다.At low speed, since the opening degree of the throttle body is small, that is, almost closed, a high negative pressure is formed in the intake manifold 3.

이 높은 부압은 제1, 2 서지탱크(1, 7)에 그대로 형성되므로 제1 서지탱크(1)에 연결된 실린더(11)의 피스톤(11a) 좌측에 작용되어 피스톤(11a) 우측에는 외부의 대기압과 연결되어 있으므로 피스톤(11a) 양단의 압력 차이에 의하여 피스톤(11a)은 좌측으로 이동된다. 이때 리턴 휠 스프링(7)은 피스톤(11a)의 움직임을 결정하는 것으로서 엔진의 배기량에 따라 흡기 부압의 크기를 측정하고 이에 적정한 탄성계수를 가져야 한다.Since the high negative pressure is formed in the first and second surge tanks 1 and 7 as it is, it acts on the left side of the piston 11a of the cylinder 11 connected to the first surge tank 1, and the external atmospheric pressure is applied to the right side of the piston 11a. The piston 11a is moved to the left side by the pressure difference between the both ends of the piston 11a. At this time, the return wheel spring 7 determines the movement of the piston 11a and measures the magnitude of the intake negative pressure according to the displacement of the engine and should have an appropriate modulus of elasticity.

이 피스톤(11a)이 좌측으로 이동됨에 따라 리턴 휠 스프링(17)에 감겨 있는 스크린(9)이 펼쳐지면서 제2 서지탱크(7) 상부에 형성된 공기통로(13)를 닫게 된다.As the piston 11a is moved to the left side, the screen 9 wound around the return wheel spring 17 is opened to close the air passage 13 formed on the second surge tank 7.

이 스크린(9)이 완전히 닫혀지면 제2 서지탱크(7)는 더 이상 서지탱크로써의 역할을 하지 못하게 되고 제1 서지탱크(1)만이 서지탱크의 역할을 하게 되므로 흡기관(5)의 길이(L1)는 제1 서지탱크(1)에서부터 엔진 실린더까지의 길이가 되므로 흡기관(5)의 길이는 길어지게 된다.When the screen 9 is completely closed, the second surge tank 7 no longer serves as a surge tank, and only the first surge tank 1 serves as a surge tank, so that the length of the intake pipe 5 is maintained. Since L1 becomes the length from the first surge tank 1 to the engine cylinder, the length of the intake pipe 5 becomes long.

도 2를 참조하여 중속 시 연속 가변 흡기 장치의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 2 describes the effect of the continuous variable intake apparatus at medium speed as follows.

중속 시에는 스로틀 바디의 개도에 따라 흡기 매니폴드(3)의 부압은 연속적으로 달라지게 된다. 일반적으로 스로틀 바디의 개도가 커질수록 흡입 부압은 작아지게 되며 개도가 작아질수록 흡입 부압은 커지게 된다.At medium speed, the negative pressure of the intake manifold 3 is continuously varied according to the opening degree of the throttle body. In general, as the opening degree of the throttle body becomes larger, the suction negative pressure becomes smaller, and as the opening degree becomes smaller, the suction negative pressure becomes larger.

따라서, 제2 서지탱크(7) 내에 설치된 실린더(11) 피스톤(11a)의 좌측에 작용하는 압력은 계속 변동되면서 피스톤(11a) 우측의 외부 대기압과 항상 일정하게 된다.Therefore, the pressure acting on the left side of the cylinder 11 piston 11a installed in the second surge tank 7 is constantly changing while being constantly constant with the external atmospheric pressure on the right side of the piston 11a.

결과적으로, 피스톤(11a) 좌측에 연결되어 공급되어지는 흡기 매니폴드(3)의 흡입 부압의 크기는 스로틀 바디의 개도 및 엔진 회전수에 의하여 결정되고, 이 부압에 의하여 피스톤(11a) 좌우의 압력 차이가 결정된다.As a result, the magnitude of the suction negative pressure of the intake manifold 3 which is connected and supplied to the left side of the piston 11a is determined by the opening degree of the throttle body and the engine speed, and the pressure on the left and right of the piston 11a is determined by this negative pressure. The difference is determined.

이 압력 차이는 피스톤(11a)을 이동시키는 힘으로 작용되고, 이 피스톤(11a) 양단의 압력차와 리턴 휠 스프링(17)의 장력에 따라 피스톤(11a)은 좌측이나 우측으로 이동된다.This pressure difference acts as a force for moving the piston 11a, and the piston 11a is moved to the left or the right according to the pressure difference across the piston 11a and the tension of the return wheel spring 17.

도 2에서와 같이 피스톤(11a)이 양단의 압력 차이에 의하여 좌측으로 움직이려고 하는 힘과, 리턴 휠 스프링(17)에 의하여 피스톤(11a)이 우측으로 움직이려고 하는 힘이 같아지게 되면, 스크린(9)은 반정도 펼쳐진 상태가 되므로 제2 서지탱크(7) 상부의 공기 통로(13)를 반정도 개방시키게 된다.As shown in FIG. 2, when the force that the piston 11a tries to move to the left due to the pressure difference between both ends and the force that the piston 11a tries to move to the right by the return wheel spring 17 become the same, the screen 9 Since the half is in an unfolded state, the air passage 13 above the second surge tank 7 is opened halfway.

따라서 흡기관(5)의 길이는 제2 서지탱크(7) 상부의 스크린(9)이 펼쳐진 끝단에서부터 엔진 실린더까지의 길이(L2)가 되므로 흡기관(5)의 길이가 저속보다는 짧아지게 된다. Therefore, the length of the intake pipe 5 becomes the length L2 from the end where the screen 9 on the second surge tank 7 is extended to the engine cylinder, so that the length of the intake pipe 5 becomes shorter than the low speed.

도 3을 참조하여 고속 시 연속 가변 흡기 장치의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 3 describes the operation and effect of the continuous variable intake apparatus at high speed as follows.

고속 시에는 스로틀 바디의 개도가 완전히 열려져 있는 상태이므로 흡기 매니폴드(3)에는 거의 대기압과 동등한 수준의 압력이 형성되게 된다.At high speed, since the opening degree of the throttle body is completely open, a pressure almost equal to atmospheric pressure is formed in the intake manifold 3.

이 흡기 매니폴드(3)의 압력은 제2 서지탱크(7) 내에 설치된 실린더(11)의 피스톤(11a)의 좌측에 대기압 수준의 압력을 형성시키게 되고, 피스톤(11a) 우측에는 외부의 대기압과 연결되어 있으므로 피스톤(11a) 양단의 압력 차이가 없어진다. 따라서 피스톤(11a)은 더 이상 이동할 수 있는 힘을 잃게 되어지지만 리턴 휠 스프링(17)의 장력에 의하여 우측으로 이동하게 된다.The pressure of the intake manifold 3 forms an atmospheric pressure level on the left side of the piston 11a of the cylinder 11 installed in the second surge tank 7, and an external atmospheric pressure on the right side of the piston 11a. Since it is connected, the pressure difference across both ends of the piston 11a is eliminated. Thus, the piston 11a is no longer able to move, but moves to the right by the tension of the return wheel spring 17.

이 피스톤(11a)이 우측으로 이동됨에 따라 리턴 휠 스프링(17)에 의하여 스크린(9)이 감겨지게 되므로 제2 서지탱크(7) 상부 공기 통로(13)는 완전히 개방된다.As the piston 11a is moved to the right, the screen 9 is wound by the return wheel spring 17 so that the upper air passage 13 of the second surge tank 7 is completely opened.

따라서, 제1 서지탱크(1)와 제2 서지탱크(7)는 하나의 서지탱크가 있는 경우와 같아지게 된다. 이때 흡기관(5)의 길이(L3)는 제2 서지탱크(7)에서부터 엔진 실린더까지의 길이가 되므로 흡기관(5)의 길이가 중속 시보다 더 짧아지게 된다.Therefore, the first surge tank 1 and the second surge tank 7 become the same as when there is one surge tank. At this time, since the length L3 of the intake pipe 5 becomes the length from the second surge tank 7 to the engine cylinder, the length of the intake pipe 5 is shorter than that at the medium speed.

이와 같이 본 발명에 따른 가솔린 엔진의 연소 가변 흡기 장치는 흡기관에 공기 통로로 이어지는 제2 서지탱크를 구비하고, 이 공기 통로에 스크린을 설치하며, 이 스크린을 제1 서지탱크에 걸리는 부압과 대기압의 차이로 작동되는 실린더 및 피스턴으로 제어하여, 제2 서지탱크 상측 공기 통로의 개폐 정도를 제어함으로서, 고속과 저속에서만 작용되어지는 제한성과 서지 탱크 내에서의 흡기관 길이 변화가 작을 것을 극복하고, 엔진 부하 및 회전수에 따라 결정되는 제1 서지탱크의 부압에 따라 스크린을 작동시켜 공기 통로의 개도를 변화시키므로 연속적으로 흡기관의 길이를 변화시켜 엔진부하 및 회전수의 전 범위에서 최적의 흡기 효율을 유도할 수 있다.As described above, the variable combustion intake apparatus of a gasoline engine according to the present invention includes a second surge tank connected to an air passage in an intake pipe, installs a screen in the air passage, and the negative pressure and atmospheric pressure applied to the first surge tank. By controlling the cylinder and piston operated in the difference of the difference, and controlling the opening and closing degree of the air passage above the second surge tank, to overcome the limitation that is limited only in the high speed and low speed and the small intake pipe length change in the surge tank, The screen is operated according to the negative pressure of the first surge tank, which is determined according to the engine load and the number of revolutions. The opening degree of the air passage is changed. Therefore, the length of the intake pipe is continuously changed. Can be derived.

도 1은 본 발명에 따른 가솔린 엔진의 연속 가변 흡기 장치의 저속 상태 단면도.1 is a cross-sectional view of a low speed state of a continuously variable intake apparatus of a gasoline engine according to the present invention.

도 2는 스크린과 리턴 휠 스프링 및 작동 실린더와 피스톤의 상세한 중속 상태 단면도.Figure 2 is a detailed middle speed cross-sectional view of the screen and return wheel springs and the actuating cylinder and piston.

도 3은 본 발명에 따른 가솔린 엔진의 연속 가변 흡기 장치의 고속 상태 단면도.3 is a high-speed state cross-sectional view of a continuously variable intake apparatus of a gasoline engine according to the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings

1 : 제1 서지탱크 3 : 흡기 매니폴드1: first surge tank 3: intake manifold

5 : 흡기관 7 : 제2 서지탱크5 intake pipe 7 second surge tank

9 : 스크린 11 : 실린더9: screen 11: cylinder

11a : 피스톤 13 : 공기 통로11a: piston 13: air passage

15 : 케이블 17 : 리턴 휠 스프링15 cable 17 return wheel spring

21, 23 : 휠 가이드 25 : 스크린 가이드21, 23: wheel guide 25: screen guide

Claims

An intake pipe connecting the first surge tank and the intake manifold,

A second surge tank connected to an air passage on one side of the intake pipe,

A screen installed in the air passage connecting the second surge tank and the first surge tank to control the opening and closing size of the air passage to control the intake air;

To control the operation of the screen according to the difference between the negative pressure and the atmospheric pressure acting on the first surge tank, the negative pressure of the first surge tank acts on one side and the other side includes a cylinder and piston acting atmospheric pressure,

The screen is wound around a return wheel spring provided in the second surge tank, and the cable is connected to an in-cylinder atmospheric pressure side piston in which the negative pressure and the atmospheric pressure of the second surge tank acting in the direction of closing the air passage. And the cable is installed across the guide wheel for switching the direction in which the lower in-cylinder piston and the upper screen operate in the second surge tank.

The continuously variable intake apparatus of a gasoline engine according to claim 1, wherein the intake pipe of the portion where the air passage is formed is formed in a straight line.

The continuous variable intake apparatus of a gasoline engine according to claim 1, wherein the second surge tank is formed in a straight line with an operating side of the screen for opening and closing an air passage and a mounting side of a cylinder moving linearly for opening and closing the screen.

delete

The continuously variable intake apparatus of a gasoline engine according to claim 1, wherein a screen guide is provided on the second surge tank side of the screen to guide the screen in the opening and closing direction, and the screen guide is provided with fine air holes.