KR100767505B1 - A swirl generating apparatus of intake port for vehicle - Google Patents

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Abstract

A swirl generating apparatus of an intake port for a vehicle is provided to increase the swirl strength by forming a strong injection swirl in a combustion chamber. A swirl generating apparatus of an intake port for a vehicle includes a chamber(10), an induction pipe(20), a nozzle(30), and a swirl valve(40). A high pressure exhaust gas is stored in the chamber. The induction pipe is connected to the chamber and is inserted into a suction port by a predetermined depth. The nozzle is installed at an end of the induction pipe inserted into the suction port to inject exhaust gas of high pressure. The swirl valve controls the amount and speed of the high pressure gas into the chamber under the control of an ECU. A swirl induction member generates swirl by inducing the high pressure exhaust gas into the suction port.

Description

자동차용 흡기포트의 스월 발생장치{A swirl generating apparatus of intake port for vehicle}A swirl generating apparatus of intake port for vehicle}

도 1은 일반적인 흡기포트 내의 스월 현상을 보인 단면도.1 is a cross-sectional view showing a swirl phenomenon in a general intake port.

도 2a 및 도 2b는 종래의 자동차용 흡기포트의 스월 발생장치를 도시한 도면.Figure 2a and Figure 2b is a view showing a swirl generating device of a conventional intake port for a vehicle.

도 3은 본 발명에 따른 자동차용 흡기포트의 스월 발생장치를 도시한 개략도.Figure 3 is a schematic diagram showing a swirl generator of the intake port for a vehicle according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 자동차용 흡기포트의 스월 발생장치에 의한 스월 현상을 보인 도면.Figure 4 is a view showing a swirl phenomenon by the swirl generator of the intake port for automobiles according to the present invention.

도 5는 도 3의 "A" 부분에 대한 확대사시도.FIG. 5 is an enlarged perspective view of portion “A” of FIG. 3;

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명** Brief description of symbols for the main parts of the drawings *

1: 흡기포트 2: 연소실1: intake port 2: combustion chamber

10: 챔버 20: 유도관 10: chamber 20: guide tube

30: 노즐 40: 스월 밸브30: nozzle 40: swirl valve

100: 스월 유도부재100: swirl guide member

본 발명은 자동차용 흡기포트의 스월 발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고압의 배기가스를 유도관을 통해 유도하여 각각의 흡기포트에 공급할 때 노즐로 분사함으로써 강한 분사 스월을 형성시킬 수 있는 자동차용 흡기포트의 스월 발생장치에 관한 것이다.The present invention relates to a swirl generator of an intake port for a vehicle, and more particularly, a vehicle capable of forming a strong injection swirl by injecting a high-pressure exhaust gas through an induction pipe and injecting it into a nozzle when supplied to each intake port. It relates to a swirl generator of the intake port.

자동차의 연소실 내부에 연소를 촉진하는 방법으로 보통 스월 효과를 이용하고 있는 것으로, 상기 스월 효과란, 도 1에 도시된 바와 같이, 연소실(2) 내부에서 공기 및 혼합기를 횡방향 와류로 형성하게 하여 연료의 연소속도를 촉진시키는 것을 말한다.The swirl effect is generally used as a method of promoting combustion inside a combustion chamber of an automobile. The swirl effect, as shown in FIG. 1, causes the air and the mixer to form a transverse vortex inside the combustion chamber 2. It means to accelerate the combustion speed of fuel.

일반적으로, 자동차의 연료가 분사되면 분무→미립화→기화→혼합→연소의 과정을 거쳐 열이 발생하게 된다. In general, when the fuel of an automobile is injected, heat is generated through a process of spraying, atomizing, vaporizing, mixing, and burning.

디젤엔진의 경우 연소실 내부에서 강한 스월이 형성되면 분무된 연료액적의 기화 및 공기와의 혼합이 촉진되어 비교적 균일한 혼합 가스를 형성함으로써 국부적인 고온 영역을 감소시키고, NOX 발생을 줄이며, PM 및 THC 등 기타 배기가스를 감소시킨다.In the case of diesel engines, the formation of a strong swirl in the combustion chamber promotes vaporization of the atomized fuel droplets and mixing with air to form a relatively uniform mixed gas, reducing localized high temperature zones, reducing NO x generation, and reducing PM and Reduce other emissions such as THC.

상기와 같이 흡기포트에서 스월을 형성시키기 위한 종래의 장치로는 도 2a에 도시된 바와 같이 흡기포트(1)에 스월 형성 밸브(3)를 장착하여 그를 개폐함으로써 연소실(2) 내에서 스월을 형성시키는 방식과, 피스톤의 하강시 흡입되는 공기의 유속을 이용하여 스월을 형성시키는 방식 등이 이용되고 있는데, 상기와 같은 방식들 은 고부하시에는 유량 감소의 이유로 하여 개방해야 하고, 중저부하시에 사용되는 형태들로서는 엔진의 운전 영역에 따라 흡기 유량에 많은 영향을 주고 있으며, 이로 인해 스월을 형성시키기 위해서는 엔진블록 변형 및 구동용 장치의 필요성을 가져야 하는 문제점이 있었다.As a conventional apparatus for forming a swirl at the intake port as described above, as shown in FIG. 2A, a swirl forming valve 3 is mounted on the intake port 1 to open and close the swirl to form a swirl in the combustion chamber 2. And a method of forming a swirl by using a flow rate of air sucked in when the piston descends, and the above methods should be opened at high loads for reasons of decreasing flow rate, and used at medium to low loads. As the forms are greatly influenced on the intake air flow rate according to the operating region of the engine, there is a problem that the need for the engine block deformation and driving device in order to form a swirl.

또한, 도 2b에 도시된 바와 같이 엔진의 장비에 큰 변형을 주지 않도록 하기 위해서 흡기포트(1)에 스월을 유도할 수 있는 유로(4)를 형성시키는 방식을 이용하고 있지만, 이 또한 엔진 블럭에 가공을 요하는 것과 이를 통해서 얻을 수 있는 스월의 효과는 그리 크지 못한 문제점이 있었다.In addition, as shown in FIG. 2B, in order to prevent a large deformation in the equipment of the engine, a method of forming a flow path 4 capable of inducing swirl in the intake port 1 is used. There was a problem that the processing required and the effect of the swirl obtained through it was not so great.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 고압의 배기가스를 유도관을 통해 유도하여 각각의 흡기포트에 공급할 때 노즐로 분사함으로써 강한 분사 스월을 형성시킬 수 있는 자동차용 흡기포트의 스월 발생장치를 제공하는 데에 있다.An object of the present invention for solving the problems as described above, the intake port of the automobile that can form a strong injection swirl by injecting a high-pressure exhaust gas through the induction pipe to the respective intake port when sprayed to the nozzle It is to provide a swirl generator.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 흡기포트의 스월 발생장치는, 자동차 내연기관용 흡기포트의 관로에 구비되어 엔진의 운전조건에 따라 흡입 공기에 스월을 발생시키는 자동차용 흡기포트의 스월 발생장치에 있어서, 고압의 배기가스가 저장되어 있는 챔버와, 상기 챔버와 연결되어서 상기 흡기포트 내부의 소정 깊이로 삽입되는 유도관과, 상기 흡기포트의 내부에 삽입된 유도관의 단부에 설치되어서 고압의 배기가스를 분사하는 노즐; 및 ECU의 제어에 의해 상기 챔버 내부로 고압의 배기가스의 유량 및 속도를 제어하는 스월 밸브로 구성되어 고압의 배기가스를 흡기포트 내부로 유도하여 스월을 발생시키는 스월 유도부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.The intake port of the vehicle intake port according to the present invention for achieving the above object is provided in the conduit of the intake port for automobile internal combustion engines for generating a swirl in the intake air in accordance with the operating conditions of the engine A swirl generating apparatus comprising: a chamber in which high-pressure exhaust gas is stored, an induction pipe connected to the chamber and inserted into a predetermined depth inside the intake port, and an end portion of the induction pipe inserted into the intake port. A nozzle installed to inject high-pressure exhaust gas; And a swirl valve configured to control the flow rate and speed of the high pressure exhaust gas into the chamber by the control of the ECU, the swirl inducing member generating a swirl by inducing the high pressure exhaust gas into the intake port. do.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 유도관에 장착된 노즐이 상기 흡기포트 내부에 설치될 때, 내벽에 인접하게 위치하는 것이 바람직하다.According to an embodiment of the present invention, when the nozzle mounted to the induction pipe is installed inside the intake port, it is preferable to be located adjacent to the inner wall.

삭제delete

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 유도관에 장착된 노즐이 상기 흡기포트 내부에 설치될 때, 내벽에 접촉되게 하는 것이 바람직하다.According to an embodiment of the present invention, when the nozzle mounted to the induction pipe is installed inside the intake port, it is preferable to make contact with the inner wall.

이하, 본 발명에 따른 자동차용 흡기포트의 스월 발생장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the swirl generating apparatus of the intake port for automobiles according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 자동차용 흡기포트의 스월 발생장치를 도시한 개략도이고, 도 4는 본 발명에 따른 자동차용 흡기포트의 스월 발생장치에 의한 스월 현상을 보인 도면이며, 도 5는 도 3의 "A" 부분에 대한 확대사시도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing a swirl generator of the intake port for automobiles according to the present invention, Figure 4 is a view showing a swirl phenomenon by the swirl generator of the intake port for automobiles according to the present invention, Figure 5 An enlarged perspective view of the "A" part of.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차의 흡기포트 내부에 배기사가스의 스월을 발생시키기 위한 장치는 고압의 배기가스를 흡기포트(1) 내부로 유도하여 스월을 발생시키는 스월 유도부재(100)를 포함하며, 상기 스월 유도부재(100)는 챔버(10), 유도관(20), 노즐(30), 및 스월 밸브(40)로 구성된다.As shown in Figure 3 and 4, the apparatus for generating a swirl of the exhaust gas in the intake port of the vehicle according to the present invention is a swirl for inducing a high-pressure exhaust gas into the intake port (1) to generate a swirl Including a guide member 100, the swirl guide member 100 is composed of a chamber 10, the guide pipe 20, a nozzle 30, and a swirl valve (40).

상기 챔버(10)는 다음에 기술될 스월 밸브(40)의 조절에 의해 흡기포트(1)를 거쳐 연소실(2) 내부로 들어가서 스월을 형성할 수 있도록 하기 위한 고압의 배기가스가 저장되게 한다.The chamber 10 allows the high pressure exhaust gas to be stored through the intake port 1 into the combustion chamber 2 to form a swirl by adjusting the swirl valve 40 to be described later.

상기 유도관(20)은 챔버(10)에 다수개가 연결되어 있으며, 스월 밸브(40)가 개방상태에 있을 때 챔버(10)에 저장되어 있던 고압의 배기가스가 흡기포트(1)로 공급되도록 유도하는 역할을 한다.A plurality of the induction pipe 20 is connected to the chamber 10, so that the high-pressure exhaust gas stored in the chamber 10 is supplied to the intake port 1 when the swirl valve 40 is in an open state. Induces a role

상기 유도관(20)이 흡기포트(1) 내부로 삽입되어 연결될 때는 도 5에 도시된 바와 같이 소정 깊이로 흡기포트(1)에 삽입되되 흡기포트(1)의 내벽에 인접 또는 접촉되게 삽입함으로써 고압의 배기가스 분사시 내벽을 따라 회전 분사하면서 스월을 형성할 수 있게 한다.When the induction pipe 20 is inserted into the intake port 1 is connected to the intake port 1 to a predetermined depth as shown in Figure 5 by inserting adjacent or in contact with the inner wall of the intake port (1) During the injection of high pressure exhaust gas it is possible to form a swirl while rotating injection along the inner wall.

상기 노즐(30)은 흡기포트(1)의 내부에 삽입된 유도관(20)의 단부에 설치되어서 고압의 배기가스를 강하게 분사할 수 있게 해준다.The nozzle 30 is installed at the end of the induction pipe 20 inserted into the intake port 1 to enable the high-pressure exhaust gas to be injected strongly.

이때, 상기 노즐(30)에 의한 배기가스의 분사 방향은 흡기포트(1)의 내벽을 향하게 하는 것이 바람직하다.At this time, the injection direction of the exhaust gas by the nozzle 30 is preferably directed to the inner wall of the intake port (1).

상기 스월 밸브(40)는 흡기포트(1) 내부의 고압의 배기가스 분사 여부 결정에 따라서 전자 제어 유닛(ECU, 40)에 의해 온/오프 제어되며, 챔버(10) 내부로부터 공급되는 고압의 배기가스의 유량 및 속도가 제어될 수 있게 해준다.The swirl valve 40 is controlled on / off by the electronic control unit (ECU) 40 according to the determination of whether or not the high pressure exhaust gas is injected into the intake port 1, and the high pressure exhaust gas supplied from the inside of the chamber 10 is exhausted. It allows the flow rate and velocity of the gas to be controlled.

상기와 같은 구성으로 이루어진 자동차용 흡기포트의 스월 발생장치의 작동 상태를 간략하게 살펴보면 다음과 같다.Looking briefly at the operating state of the swirl generating device of the intake port for vehicles having the configuration as described above.

연소실(2)에서 연료의 연소를 개선하여 유해 가스 성분인 NOX, PM, 및 THC를 감소시키고, 출력을 증대시키며, 연료를 절감시키기 위한 목적으로 흡기포토(1) 내부에서 스월이 일어날 수 있도록 하기 위해 별도로 설치된 유도관(20)을 통해 고압 의 배기가스를 공급한다.In order to improve the combustion of fuel in the combustion chamber (2), swirl can occur inside the intake port (1) for the purpose of reducing the noxious gas components NO X , PM, and THC, increasing the power, and saving fuel. In order to supply high-pressure exhaust gas through the induction pipe 20 is installed separately.

상기 고압의 배기가스를 공급하기 위해서는, 먼저, 상기 ECU를 통해서 스월 밸브(40)를 제어하여 챔버(10) 내부에 있는 고압의 배기가스가 유도관(20)으로 배출되게 한다.In order to supply the high-pressure exhaust gas, first, the swirl valve 40 is controlled through the ECU so that the high-pressure exhaust gas inside the chamber 10 is discharged to the induction pipe 20.

이때, 엔진 조건에 따른 스월의 강약을 고려하여서 스월밸브(40)의 개방정도를 결정한다.At this time, the degree of opening of the swirl valve 40 is determined in consideration of the strength of the swirl according to the engine conditions.

상기 챔버(10)로부터 배출된 고압의 배기가스는 유도관(20)을 따라 흡기포트(1) 내부로 공급되되 내벽을 따라 공급되며, 이때 배기가스의 분사는 유도관(20)의 단부에 장착된 노즐(30)에 의해 더욱 강하게 분사되게 한다.The high pressure exhaust gas discharged from the chamber 10 is supplied into the intake port 1 along the induction pipe 20 but is supplied along the inner wall, and the injection of the exhaust gas is mounted at the end of the induction pipe 20. To be sprayed more strongly by the nozzle (30).

상기와 같이 흡기포트(1) 내부로 공급되는 고압의 배기가스에 의해 연소실(2) 내부에서는 강한 스월이 형성되며, 그 스월된 고압의 배기가스가 연소실(2) 내부로 공급되어서 연료의 연소 작용을 돕는다.As described above, a strong swirl is formed in the combustion chamber 2 by the high pressure exhaust gas supplied into the intake port 1, and the swirled high pressure exhaust gas is supplied into the combustion chamber 2 to burn the fuel. To help.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.Although the above has been shown and described with respect to the preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment, in the technical field to which the present invention pertains without departing from the spirit of the invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and such changes will fall within the scope of the claims set forth.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 자동차용 흡기포트의 스월 발생장치에 의하면, 다음과 같은 효과를 제공할 수 있다.According to the swirl generating apparatus of the intake port for automobiles according to the present invention as described above, it is possible to provide the following effects.

첫째: 고압의 배기가스로 강한 분사 스월을 형성함으로써 스월 강도가 높아 연소개선을 통한 출력증대, 연비개선, 및 배기가스 저감을 얻을 수 있게 한다.First: By forming a strong injection swirl with high-pressure exhaust gas, the swirl strength is high, so that the output increase, fuel economy improvement, and exhaust gas reduction through combustion improvement can be obtained.

둘째: 배기가스로 분사를 만들어 흡입 스월을 형성함으로써 종래의 스월 형성장치와 같은 SCV에 의한 유량 감소가 발생되지 않았다.Second: By making injection with exhaust gas to form an intake swirl, the flow rate reduction by SCV like the conventional swirl forming apparatus did not occur.

셋째: 종래에 사용되고 있는 배기가스 장치와는 서로 위치상 간섭이 없으므로 두 개를 동시에 사용할 경우 배기가스의 비율을 증대시킬 수 있게 한다.Third: Since there is no positional interference with the exhaust gas apparatus used in the prior art, the ratio of the exhaust gas can be increased when two are used simultaneously.

넷째: 종래의 스월 발생장치에 비하여 구조가 간소화되어 원가가 절감된다.Fourth: Compared with the conventional swirl generator, the structure is simplified and the cost is reduced.

Claims (4)

자동차 내연기관용 흡기포트의 관로에 구비되어 엔진의 운전조건에 따라 흡입 공기에 스월을 발생시키는 자동차용 흡기포트의 스월 발생장치에 있어서, In the swirl generator of the intake port for automobiles provided in the conduit of the intake port for automobile internal combustion engine to generate a swirl in the intake air in accordance with the operating conditions of the engine, 고압의 배기가스가 저장되어 있는 챔버(10)와, 상기 챔버(10)와 연결되어서 상기 흡기포트(1) 내부의 소정 깊이로 삽입되는 유도관(20)과, 상기 흡기포트(1)의 내부에 삽입된 유도관(20)의 단부에 설치되어서 고압의 배기가스를 분사하는 노즐(30); 및 ECU의 제어에 의해 상기 챔버(10) 내부로 고압의 배기가스의 유량 및 속도를 제어하는 스월 밸브(40)로 구성되어 고압의 배기가스를 흡기포트(1) 내부로 유도하여 스월을 발생시키는 스월 유도부재(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 흡기포트의 스월 발생장치.A chamber 10 in which high-pressure exhaust gas is stored, an induction pipe 20 connected to the chamber 10 and inserted into a predetermined depth inside the intake port 1, and an inside of the intake port 1. A nozzle (30) installed at an end of the induction pipe (20) inserted into the nozzle to inject a high-pressure exhaust gas; And a swirl valve 40 for controlling the flow rate and the speed of the high pressure exhaust gas into the chamber 10 by the control of the ECU to guide the high pressure exhaust gas into the intake port 1 to generate a swirl. Swirl generator of the intake port for a vehicle, characterized in that it comprises a swirl induction member (100). 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 유도관(20)에 장착된 노즐(30)이 상기 흡기포트(1) 내부에 설치될 때, 내벽에 인접하게 위치하는 것을 특징으로 하는 자동차용 흡기포트의 스월 발생장치.The apparatus of claim 1, wherein the nozzle 30 mounted to the induction pipe 20 is located adjacent to an inner wall when the nozzle 30 is installed inside the intake port 1. . 제1항에 있어서, 상기 유도관(20)에 장착된 노즐(30)이 상기 흡기포트(1) 내부에 설치될 때, 내벽에 접촉되는 것을 특징으로 하는 자동차용 흡기포트의 스월 발생장치.The apparatus of claim 1, wherein the nozzle (30) attached to the induction pipe (20) is in contact with an inner wall when the nozzle (30) is installed inside the intake port (1).
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