KR100534832B1 - 엔진의 흡기포트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흡기포트의 능선부에 플랫부를 형성하고, 흡기포트의 디바이드부에 상기 플랫부에 의해 감소되는 단면적을 보충하는 단면보충부를 구비하여, 엔진의 충진효율과 텀블량의 적절한 조화를 통해 동일한 조건의 종래 흡기포트를 채용한 엔진에 비하여 보다 향상된 출력을 얻을 수 있도록 한다.

Description

엔진의 흡기포트{inlet port of an engine}

본 발명은 엔진의 흡기포트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 흡기포트를 통해 연소실로 유입되는 공기의 양과 흡입되는 공기에 발생되는 텀블의 정도를 상호 절충하여 엔진의 성능을 개선하는 기술에 대한 것이다.

도 1은 일반적인 엔진의 연소실(100)과 흡기포트(102) 및 배기포트(104)가 입체적으로 도시된 것으로서, 흡기포트(102)를 통해 혼합기가 유입되어 연소된 후에는 배기포트(104)를 통하여 배출되는데, 엔진의 성능은 많은 다른 인자들에 의해서도 영향을 받지만, 특히 상기 흡기포트(102)를 통해 연소실로 유입되는 공기의 양과 공기의 텀블에 의해 많은 영향을 받는다.

상기 연소실(100)로 유입되는 흡입공기의 양이 많을수록 연소실에서는 많은 연료를 연소시킬 수 있어서 엔진의 출력이 향상될 수 있으며, 실질적으로 엔진의 연소실로 유입되는 공기의 양은 이론적으로 흡입할 수 있는 공기의 양보다는 작으며, 이들의 비를 백분율로 나타낸 충전효율이 엔진의 성능 등을 표현하기 위해 많이 사용된다.

한편, 상기 연소실(100)로 유입되는 공기의 텀블이 강할수록 화염의 전파가 용이해 혼합기의 연소효율이 향상됨으로써, 엔진의 출력성능이 좋아지는데, 이들 충전효율 및 텀블은 엔진의 흡기포트(102) 형상에 많은 영향을 받는다.

도 2는 종래에 사용되고 있는 엔진의 흡기포트(102)를 3각법으로 입체적으로 도시한 것으로서, 실질적으로는 엔진의 실린더헤드 내에 형성되는 공간의 모습이다.

도 3은 상기 도 2의 연소실측으로부터 공기유입구쪽으로 진행하면서 흡기포트(102)의 단면의 변화를 도시한 것으로서, 이러한 흡기포트(102)의 특징은 주로 흡입되는 공기의 양을 많게 하기 위하여 둥근 원형단면의 틀을 유지하면서, 단면적의 변화를 비교적 적게 형성하고 있는 점으로, 후술하는 본 발명의 흡기포트와 비교할 때 흡기포트의 상측을 이루는 능선부(106)의 형상이 둥근 호의 형태이다.

상기 흡기포트(102)의 공기유입구쪽에 하나의 관로로 이루어진 주관로(108)와 연소실쪽의 두 개의 흡기밸브가 설치되는 부위로 갈라져 형성된 분지관로(110)가 서로 만나는 부위(이하 “디바이드부”라함) (112)는 상기와 같이 둥근 원형단면의 틀을 유지하면서 단면적의 변화를 극소화하기 위해서 도 2에 도시된 바와 같이 두 분지관로(110)가 변형 없이 서로 날카롭게 연결되는 형상으로 되어 있다.

그런데, 상기한 바와 같은 종래의 흡기포트(102)는 상기와 같이 주로 흡입되는 공기의 양이 많게 하기에 적합하도록 형성되어, 충진효율의 향상을 통한 엔진의 출력증대를 이루도록 하고 있으나, 이와 같은 구조는 연소실(100)에서 흡입공기의 텀블양이 크지 못하여 연소효율의 측면에서는 불리한 문제점을 가지고 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 흡기포트의 형상을 개선하여 엔진의 충진효율과 텀블량의 적절한 조화를 통해 동일한 조건에서 보다 향상된 엔진출력을 얻을 수 있도록 하는 엔진의 흡기포트를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 엔진의 흡기포트는 흡기포트의 능선부에 평면으로 형성된 플랫부와;

흡기포트의 디바이드부에 상기 플랫부에 의해 감소된 단면적을 보충하도록 형성된 단면보충부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 엔진의 흡기포트를 입체적으로 도시하여 3각법으로 표현한 것이고, 도 5는 도 4의 흡기포트의 단면 변화를 도시한 것이며, 도 6은 흡기포트의 공기유입구측으로부터 연소실을 향한 거리에 따른 본 발명에 의한 흡기포트와 종래기술에 의한 흡기포트의 단면의 변화를 비교하여 도시한 그래프이다.

본 발명에 의한 엔진의 흡기포트(1)를 종래의 흡기포트와 대비해 보면 흡기포트(1)의 상측을 이루는 능선부(3)의 형상이 평면과 같이 납작해져서 형성된 플랫부(5)를 구비하고 있다는 점과, 주관로(7)와 분지관로(9)가 만나는 디바이드부(11)에 흡기포트의 단면크기를 보충하기 위한 단면보충부(13)가 형성되어 있다는 점이다.

여기서, 상기 흡기포트의 능선부(3)에 형성된 플랫부(5)는 흡입되는 공기가 이 플랫부(3)에 부딪히면서 그 유동방향이 변화하도록 하여, 연소실의 내부에서 텀블을 강하게 형성할 수 있도록 유도하기 위한 것이다.

한편, 상기한 바와 같이 흡기포트의 능선부(3)에 플랫부(5)를 형성하면, 흡기포트(1)의 이 부위의 단면적이 종래의 동일조건의 흡기포트에 비하여 축소되게 되므로 흡입공기량이 적어져서 충진효율의 저하를 초래하게 되는데, 본 발명에서는 이러한 충진효율의 저하를 최소화하기 위해서 상기한 바와 같이 상기 디바이드부(11)의 하측에 상기 플랫부(5)에 의해 구조적으로 작아지는 흡기포트의 단면적을 보충하는 단면보충부(13)를 두어 충진효율의 저하를 극소화 하였다.

상기 단면보충부(13)는 도 5에 도시된 바와 같이 디바이드부(11)가 하측으로 확장되어 양측 분지관로(9)의 단면상 하단점이 상호 평평하게 연결되도록 형성된 것이다.즉, 종래에 도 3에 도시된 것처럼 상방으로 오목하게 형성되었던 디바이드부(11)의 하측부를 하방으로 확장하여 양측 분지관로의 단면상 하단점 A와 B를 연결하는 접선 C의 내측 공간인 D가 포함되도록 형성한 것이다.

상기와 같이 본 발명은 존재하지 않던 플랫부(5)가 형성되어 흡입공기에 소정의 입력각도를 부여함으로써 텀블이 활발하게 생성되게 된다.그리고, 상기 플랫부(5)에 의해 감소되는 단면은 상기 단면보충부(13)에 의해 보상되어 흡입공기량의 감소를 억제하여 충진효율의 감소를 최대한 줄이게 된다.

즉, 종래기술에 대비하여 출력에 주는 영향이 거의 없는 정도로 충진효율의 저하를 감수하는 반면, 상대적으로 텀블의 정도가 크게 향상되어 결과적으로는 엔진의 출력성능이 크게 향상된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 흡기포트의 능선부에 플랫부를 형성하고, 흡기포트의 디바이드부에 상기 플랫부에 의해 감소되는 단면적을 보충하는 단면보충부를 구비하여, 엔진의 충진효율과 텀블량의 적절한 조화를 통해 동일한 조건에서 보다 향상된 엔진출력을 얻을 수 있도록 한다.

도 1은 일반적인 엔진의 흡기 및 배기포트와 연소실의 형상을 입체적으로 표현한 도면,

도 2는 종래 기술에 의한 엔진의 흡기포트를 3각법으로 도시한 도면,

도 3은 도 2의 흡기포트의 단면 변화를 표현한 도면,

도 4는 본 발명에 따른 엔진의 흡기포트를 3각법으로 도시한 도면,

도 5는 도 4의 흡기포트의 단면 변화를 표현한 도면,

도 6은 흡기포트의 공기유입구측으로부터 연소실을 향한 거리에 따른 본 발명에 의한 흡기포트와 종래기술에 의한 흡기포트의 단면의 변화를 비교하여 도시한 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1; 흡기포트3; 능선부

5; 플랫부7; 주관로

9; 분지관로11; 디바이드부

13; 단면보충부

Claims (4)

1. 흡기포트의 능선부에 평면으로 형성된 플랫부와;

   흡기포트의 디바이드부에 상기 플랫부에 의해 감소된 단면적을 보충하도록 형성된 단면보충부

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 엔진의 흡기포트.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 단면보충부는 두 분지관로가 주관로에 연결되는 디바이드부의 하측에 형성된 것을 특징으로 하는 엔진의 흡기포트.
4. 제3항에 있어서,

   상기 단면보충부는 디바이드부가 양측 분지관로의 단면상 하단점을 평평하게 연결하는 형상으로 확장 성형되어 이루어진 것을 특징으로 하는 엔진의 흡기포트.