KR100579747B1

KR100579747B1 - 자동차용 연속가변 흡기 시스템

Info

Publication number: KR100579747B1
Application number: KR1020040051460A
Authority: KR
Inventors: 김영주
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-07-02
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2006-05-15
Also published as: KR20060002426A

Abstract

본 발명은, 자동차용 연속 가변 흡기 시스템은, 흡기 매니폴드 하우징과, 상기 흡기 매니폴드 하우징의 내부에 설치되어 흡기 유로를 이루는 서지탱크를 구비하되, 상기 서지탱크(36)는, 원주방향을 따라 오목한 유로가 형성된 다수의 흡기 런너(46)와, 상기 흡기 런너를 회동시키도록 상기 흡기 런너의 사이 측면에 설치된 베벨 기어(48)를 포함하고 있으므로, 유동저항을 줄여 공기를 원활히 과급토록 하므로써 엔진 전영역에 걸쳐 흡기 길이에 따른 최대의 성능을 구현하고 작고 콤팩트한 구조로 장착하기가 용이하다는 효과가 있다.

Description

자동차용 연속가변 흡기 시스템{variable induction system for automobile}

도1은 종래 연속 가변 흡기 시스템의 사시도(일부 절개),

도2는 종래 연속 가변 흡기 시스템의 횡단면도,

도3은 본 발명에 의한 자동차용 연속 가변 흡기 시스템을 나타내는 개략 단면도,

도4는 도3의 상, 하부 흡기 매니폴드 하우징의 결합 상태도,

도5는 도3의 상, 하부 흡기 매니폴드 하우징의 분리 상태도,

도6은 도3의 커버를 나타내는 사시도,

도7은 도3의 서지 탱크를 나타내는 구성도,

도8은 도7의 흡기 런너의 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

32 : 상부 흡기 매니폴드 하우징 34 : 하부 흡기 매니폴드 하우징

36 : 서지 탱크 38 : 스텝 모터

46 : 흡기 런너 48 : 베벨 기어

52 : 유출관

본 발명은 자동차용 연속 가변 흡기 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유동저항을 줄여 공기를 원활히 과급토록 하므로써 엔진 전 영역에 걸쳐 흡기 길이에 따른 최대의 성능을 구현하는 자동차용 연속 가변 흡기 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 가변 흡기 시스템(VIS : variable induction system)은 흡기 매니폴드의 길이나 레조네이터 등 흡기 시스템의 기하학적 형상을 변경함으로써 엔진 운전 조건에 최적인 상태를 유지하여 전부하 성능 향상과 부분부하 연비/배출물 개선을 목적으로 한다.

특히, 엔진의 성능은 체적 효율 즉, 얼마나 많은 공기를 연소실로 흡입할 수 있는 가에 크게 좌우되는데, 이에 영향을 크게 미치는 인자로서 흡입공기의 관성효과와 흡기 매니폴드 내의 맥동효과 및 레조네이터의 공명효과가 있다. 상기 관성효과와 맥동효과는 흡기 매니폴드 길이에 큰 영향을 받는다. 일반적으로 저속에서는 흡기 매니폴드 길이가 길고 직경이 작으면 체적효율 증대에 유리하고 반대로 고속에서는 매니폴드 길이를 짧게 하고 직경을 크게 하면 체적효율이 커진다.

도1 및 도2는 종래 연속 가변 흡기 시스템을 나타내는 사시도 및 단면도이다. 도시한 바와 같이, 일측에 스로틀 바디와 연결되는 서지탱크 입구(12)가 있으며, 흡기통(14)의 안쪽이 서지탱크(10)가 된다. 바깥 쪽 하우징(16)의 안쪽에는 배플(18)이 설치되고, 로터(14)와의 사이공간이 흡기 유로가 되어 가변 매니폴드를 구성한다. 상기 가변 매니폴드의 각 실린더로 나가는 고정 매니폴드가 배플(18)과 하우징(16)에 고정되어 설치된다. 상기 흡기통(14)의 타측에는 제어모터(20)가 설치되어 있다. 그리고, 상기 흡기통(14)에는 흡기 유로와 안쪽의 서지탱크(10)를 연결시켜 주는 연결구멍(22)이 형성되어 있는 데, 이 연결구멍(22)은 매니폴드 입구가 된다.

그런데, 종래의 가변 흡기 시스템은 엔진의 회전수에 따라 저속영역과 고속영역을 사용하는 2개의 가변길이를 변경하는 흡기 시스템으로 나누어 엔진의 출력을 개선하는 구조로 되어 있어 엔진 회전수에 따른 최적의 출력을 연속적인 가변길이를 통하여 구현할 수 없게 되어 있다는 문제점이 있었다.

즉, 종래의 가변 흡기 시스템에서는 중심에 회전 가능한 흡기통을 장착하여, 각 회전수에 따라 흡기관의 길이가 변화할 수 있도록 만들어 연속적인 조절이 가능하게 하여 이로 인해 각 회전수에서의 출력이 가능한 최대의 상태가 되는 효과를 얻고 있으나, 중심의 회전가능한 흡기통은 4각형의 입구모양과 흡기방향으로 유선형의 관로가 없는 모양으로 공기저항을 크게 받는 형상과 흡기 길이가 짧아짐에 따른 반대측 방향의 공간이 확대되고 서지탱크 내부에 회전축 및 가이드가 있어 유동저항을 주는 형상으로 되어 있어 각 흡기관의 길이에 따른 최대성능을 이끌어 내지 못하는 구조로 되어 있다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 유동저항을 줄여 공기를 원활히 과급토록 하므로써 엔진 전영역에 걸쳐 흡기 길이에 따른 최대의 성능을 구현하고 작고 콤팩트한 구조로 장착하기가 용 이한 자동차용 연속 가변 흡기 시스템을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 자동차용 연속 가변 흡기 시스템은, 흡기 매니폴드 하우징과, 상기 흡기 매니폴드 하우징의 내부에 설치되어 흡기 유로를 이루는 서지탱크를 구비하되, 상기 서지탱크는, 원주방향를 따라 오목한 유로가 형성된 다수의 흡기 런너와, 상기 흡기 런너를 회동시키도록 상기 흡기 런너의 사이 측면에 설치된 베벨 기어를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

상기 흡기 런너의 오목한 유로에는 흡기 런너 내부의 벨 마우스에 연통하여 원주방향을 따라 구부려진 원형관 가이드가 설치되어 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 자동차용 연속 가변 흡기 시스템은, 상, 하부 2개의 흡기 매니폴드 하우징(32, 34)과, 상기 흡기 매니폴드 하우징(32, 34)의 내부에 설치되어 흡기 유로를 이루는 서지탱크(36)를 구비한다.

상기 서지 탱크(36)의 일측에는 이 서지 탱크를 회전시키는 스텝모터(38)가 도시하지 않은 모터축에 장착되고, 서지탱크의 타측에는 흡입되는 공기를 조절하는 스로틀 밸브(42)가 설치된 스로틀 바디(44)가 결합된다.

상기 서지탱크(36)는, 도7 및 도8에 도시한 바와 같이 원주방향을 따라 오목한 유로(46a)가 형성된 다수의 흡기 런너(46)와, 상기 흡기 런너(46)를 회동시키도록 상기 흡기 런너(46)의 사이 측면에 설치된 베벨 기어(48)로 이루어져 있다. 상기 흡기 런너(46)의 측면에는 상기 베벨 기어(48)가 물리는 잇빨(46b)이 원주방 향을 따라 형성되어 있다. 그리고, 흡기 런너(46)의 오목한 유로(46a)에는 흡기 런너(46) 내부의 벨 마우스(46c)에 연통하여 원주방향을 따라 구부려진 원형관 가이드(47)가 설치되어 있다.

도4에 도시한 바와 같이 상기 상, 하부 흡기 매니폴드 하우징(32, 34)은 서로 결합되어 원통을 이루게 되는데, 상기 하부 흡기 매니폴드 하우징(34)에는 외주면의 접선방향으로 엔진의 연소실로 통하는 유출관(52)이 형성되어 메니폴드를 이룬다. 도5는 상, 하부 흡기 매니폴드 하우징이 분리된 상태를 나타낸다.

상기 상, 하부 흡기 매니폴드 하우징(32, 34)은 소정의 간격(상기 흡기 런너의 폭)으로 격벽(32a, 34a)이 형성되고, 인접하는 격벽(32a, 34a)사이의 외측에 도6에 도시한 바와 같은 커버(32b, 34b)가 씌워져 하우징을 이루게 된다.

본 발명의 연속 가변 흡기 시스템은, 베벨기어(48)를 설치하여 V계열 기통의 흡기 런너의 역회전이 가능하게 되어 있고, 흡기 런너(46)의 입구에 설치된 원형관 가이드(47) 및 흡기 런너(46)의 내부에 형성된 벨 마우스(46c)를 통해, 종래의 시스템에 대비하여 유동저항을 현저히 줄여 공기를 원활히 과급토록 하므로써 엔진 전 영역에 걸쳐 흡기 길이에 따른 최대의 성능을 구현하게 된다. 그리고, 본 발명의 연속 가변 흡기 시스템은 크기가 작고 콤팩트한 구조로 구성되어 있어 장착성하기가 용이하다.

본 발명의 나머지 구성은 종래 일반적인 연속 가변 흡기 시스템의 구성과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

본 발명에 의한 연속 가변 흡기 시스템에 의하면, 유동저항을 줄여 공기를 원활히 과급토록 하므로써 엔진 전영역에 걸쳐 흡기 길이에 따른 최대의 성능을 구현하고 작고 콤팩트한 구조로 장착하기가 용이한 효과가 있다.

Claims

흡기 매니폴드 하우징과, 상기 흡기 매니폴드 하우징의 내부에 설치되어 흡기 유로를 이루는 서지탱크를 구비하는 자동차용 연속 가변 흡기 시스템에 있어서,

상기 서지탱크는,

원주방향를 따라 오목한 유로가 형성된 다수의 흡기 런너와,

상기 흡기 런너를 회동시키도록 상기 흡기 런너의 사이 측면에 설치된 베벨 기어를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 연속 가변 흡기 시스템.
제1항에 있어서,

상기 흡기 런너의 오목한 유로에는 흡기 런너 내부의 벨 마우스에 연통하여 원주방향을 따라 구부려진 원형관 가이드가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 연속 가변 흡기 시스템.