KR100807058B1 - Air pressure type of an active nature intake system - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 방식에 의한 흡기 구조도 1 is an intake structure diagram according to a conventional method
도 2는 본 발명에 의한 공압식 능동 자연 흡기장치의 평면도 2 is a plan view of a pneumatic active natural intake apparatus according to the present invention
도 3은 본 발명에 의한 공압식 능동 자연 흡기장치의 블록도 Figure 3 is a block diagram of a pneumatic active natural intake apparatus according to the present invention
도 4는 본 발명에 의한 수동 공기 흡입관의 단면도 Figure 4 is a cross-sectional view of the passive air intake pipe according to the present invention
<도면의 주요 부호에 대한 설명> <Description of Major Symbols in Drawing>
1: 에어 클리너 2: 에어 호스 1: air cleaner 2: air hose
3: 스로틀 바디 4: 서지 탱크 3: throttle body 4: surge tank
5: 흡기 매니 폴드 5: intake manifold
10a: 능동 공기 흡입관 10b: 능동 공기 흡입관 10a: active
15: 수동 공기 흡입관 17: 수동 공기 흡입판 15: Manual Air Suction Tube 17: Manual Air Suction Plate
20: 체형여과기 30: 습식 필터 20: body filter 30: wet filter
40: 엔진 스로틀 50: 엔진부 40: engine throttle 50: engine part
60: 삼원 촉매 70: 소음기 (머플러) 60: three-way catalyst 70: silencer (muffler)
80: 엔진룸 90: 피봇 80: engine room 90: pivot
최근의 세계적인 고유가로 자동차의 연비에 대한 관심이 날로 드높아져 가고 있다. 이것은 소비자로 하여금 자동차를 선택하는데 있어서도 중요한 변수로 부각된다. 또한, 자동차 기술의 발달로 토크 및 마력이 증가 되어 가고 있고, 이 또한 선택에 있어서 중요한 변수가 되는 것이다. 더 나아가, 요즘의 현대인의 취향에 맞도록 기동성과 주행시 가속능력에 초점을 맞추어 광고를 하고 있는 추세이고 점점 늘어나는 자동차로 인하여 방출되는 배기가스는 대기오염의 원인이 되기도 하는 것이다. 이런 관점에서 흡기 계통의 개량 및 기술 개발은 기업 및 소비자들의 커다란 관심 속에 지속되고 있어서 기술의 개발과 이런 결과로 인한 장치의 생산은 무한한 잠재성이 있는 것이다. Recently, interest in fuel economy of automobiles is increasing due to high global oil prices. This is an important variable for consumers to choose a car. In addition, torque and horsepower are increasing due to the development of automobile technology, which is also an important variable in the selection. Furthermore, the trend is to focus on maneuverability and acceleration while driving to meet the taste of modern people, and the exhaust gas emitted by the increasing number of cars is the cause of air pollution. In this respect, the improvement of intake system and the development of technology continue to be of great interest to companies and consumers, so that the development of technology and the production of devices as a result have unlimited potential.
보통, 자동차의 흡기장치를 구성하는 공기흡입관은 에어 클리너와 스로틀 바디의 사이에 위치하여 엔진으로 유입되는 공기의 통로 역할을 하게 된다. In general, the air intake pipe constituting the intake device of the vehicle is located between the air cleaner and the throttle body to serve as a passage of air flowing into the engine.
일반적으로 종래의 차량에서의 흡기는 도 1에서 보는 바와 같이 에어덕트(도시는 생략)는 에어크리너(1)와 에어호스(2)와 스로틀 바디(3)와 서지탱크(4)와 흡기 매니폴드(5)로서 연결되는 매우 긴 과정을 거치게 된다. In general, intake air in a conventional vehicle, as shown in Figure 1, the air duct (not shown) is an air cleaner (1), air hose (2), throttle body (3), surge tank (4) and intake manifold (5) go through a very long process of connection.
이에 따른 종래의 작용에 대해 도 1을 참조하여 구체적으로 설명하면 먼저, 엔진이 구동되면서 역순으로 흡입 부압이 작용하면 에어 덕트(도시는 생략)를 통해 외부 공기가 에어 클리너(1)로 유입되어 공기에 포함되어 있는 먼지와 같은 각종 이물질들이 여과되도록 한 뒤 스로틀 바디(3)로 유도된다. 스로틀 바디(3)에서는 가속 페달 조작량에 따라 스로틀 밸브(도시는 생략)를 소정의 각도로 개방시키게 되면 흡입 부압에 의해 공기가 서지탱크(4)를 통해 흡기 매니폴드(5)를 거쳐서 연소실로 공급되는 흡기방식을 취하고 있다. Referring to FIG. 1, a conventional operation according to the related art will be described. First, when the suction negative pressure acts in reverse order while the engine is driven, external air is introduced into the
그러나, 이런 기존 방식의 엔진 출력은 흡입 공기량과 절대적인 관련성이 있고, 기존의 방식은 수동적인 공기 유입 방식이며 기관 노쇠에 의하여 흡입량이 감소가 되어 엔진 출력의 저하를 가져오고, 공기 흡입력의 감소는 엔진 출력의 저하, 연비저하, 엔진 이상 등의 원인이 되었다. 특히, 여름철의 엔진 룸 내부의 온도 상승은 공기의 체적을 증가시키고 이로 인하여 발생 된 희박한 연공비는 불완전 연소를 야기하여 배출 가스 내의 질소 산화물 등 유해 성분을 증대시키는 원인이 되어 대기오염을 유발시키는 주범이 되었다. However, this conventional engine output is absolutely related to the intake air volume, the conventional method is the passive air inflow method, the intake amount is reduced by the engine deterioration, leading to a decrease in the engine output, the decrease in air suction power It was the cause of a decrease in output, fuel consumption, engine failure, and the like. In particular, the increase in temperature inside the engine room during the summer increases the volume of the air, and the lean air fuel generated by this causes incomplete combustion, which causes harmful components such as nitrogen oxides in the exhaust gas, causing air pollution. It became.
이러한 것에 관계되는 종래기술을 살펴보면, 특허등록 10-0589144호는 차량 전면부에 있는 유입구를 통해 주행방향으로부터 공기가 유입되는 방식이나 유입되는 공기의 방향을 다른 방향으로 바꿔서 이물질이 유입되지 않도록 한 기술이 상이하며, 공개특허 제1998-074683호, 특허등록 10-0513513호는 공기 흐름의 속도를 측정하여 밸브로 공기의 양을 조절하거나 흡기관의 길이를 변화를 시키는 방법인데, 이것 역시 공기 흐름의 속도를 측정, 밸브로 공기의 양을 조절하거나 흡기관의 길이를 조절하여 변화시키는 것으로 차량의 운행 속도에 따라서 그에 비례하여 공기의 양을 조절하는 기술이 역시 소개되지 않았다. Looking at the related art related to this, Patent Registration No. 10-0589144 is a technology that prevents foreign substances from entering by changing the way in which air is introduced from the driving direction or the direction of the incoming air to another direction through the inlet in the front of the vehicle. This is different, and Patent Publication No. 1998-074683, Patent Registration No. 10-0513513 is a method of measuring the air flow rate to adjust the amount of air with a valve or to change the length of the intake pipe, which is also the The technique of measuring the speed, controlling the amount of air with a valve, or changing the length of the intake pipe to change the amount of air in proportion to the driving speed of the vehicle has not been introduced.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 흡입 공기량의 부족으로 발생 되는 엔진 이상 상태(불완전 연소에 의한 출력 저하, 공연비 저하로 인한 연비 악화 및 흡입 공기 제어 계통의 부적절한 제어에 의한 엔진 부조 현상 등)를 방지하고 주행시 출력 상승을 통한 주행력 향상 및 엔진 고장의 원인을 제거하여 차량의 건전성을 향상시키고, 공압에 의해 능동적으로 충분한 흡입공기량이 엔진 내부로 제공되어 결과적으로 엔진출력 및 연비 상승의 효과도 얻을 수 있으며, 유입된 많은 공기는 공기 주입 계통을 통해 배기가스와 혼합하여 배출이 되어 대기 오염물질을 희석시키는데 그 목적이 있는 것이다. The present invention was devised to solve this problem, and an engine abnormality caused by a lack of intake air amount (output deterioration due to incomplete combustion, deterioration of fuel economy due to air-fuel ratio decrease, and engine relief phenomenon by improper control of intake air control system) Etc.) to improve the driving power and eliminate the cause of engine failure by increasing the output power while driving, and improve the engine health and fuel economy by providing sufficient intake air volume actively by the air pressure. In addition, many of the introduced air is discharged by mixing with the exhaust gas through the air injection system to dilute the air pollutants.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명을 하기로 한다. 또한, 이하에서 본 발명을 설명을 하는데 있어서 관련이 된 공지의 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 생략을 하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, detailed descriptions of well-known functions or configurations related to the present invention will be omitted when it is determined that they may unnecessarily obscure the gist of the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 공압식 자연 흡기장치의 구조를 나타내는 구조도이다. 따라서, 본 발명의 자동차 내부의 구성으로 흡기장치의 구조를 알 수가 있는 것이다. 도 3은 본 발명에 의한 공압식 능동 자연 흡기장치의 블록도 이다. 본 발명에 의한 공압식 능동 자연 흡기장치의 연결과 형성이 된 상태를 보여주는 블록도인 것이다. 도 4는 본 발명에 의한 공압식 능동 자연 흡기장치의 구성 중에서 본 발명에 종속된 수동 공기 흡입관의 단면도를 나타낸 것이다. 2 is a structural diagram showing a structure of a pneumatic natural intake apparatus according to the present invention. Therefore, the structure of the intake apparatus can be known by the structure inside the automobile of the present invention. 3 is a block diagram of a pneumatic active natural intake apparatus according to the present invention. It is a block diagram showing the connection and formation of the pneumatic active natural intake apparatus according to the present invention. Figure 4 shows a cross-sectional view of the passive air intake pipe subordinate to the present invention of the configuration of the pneumatic active natural intake apparatus according to the present invention.
따라서, 본 발명의 구성은 흡기장치에 있어서 차량 주행 방향을 향하도록 배치되어 형성되며 공압을 이용하여 공기를 흡입하는 능동 공기 흡입관(10a, 10b); 상기 능동 공기 흡입관(10a, 10b)과 연결되어 형성된 수동 공기 흡입관(15); 상기 능동 공기 흡입관(10a, 10b)과 연결되며 상부측에 불순물을 걸러내는 체형여과기(20)가 소정거리 이격되어 설치되어 있는 미세입자를 여과하는 습식 필터(30); 상기 습식 필터(30)의 측면에 형성된 엔진의 출력을 조절하는 엔진 스로틀(40); 상기 엔진 스로틀(40)로부터 연결 형성된 엔진부(50)로 구성된 것을 특징으로 한다. Therefore, the configuration of the present invention is formed in the intake apparatus is disposed to face the vehicle running direction and the active air intake pipe (10a, 10b) for sucking the air using the pneumatic; A passive
또한, 상기 능동 공기 흡입관(10a, 10b)은 공기를 능동적으로 흡입하여 엔진부(50)에 제공하는 것을 특징으로 한다. In addition, the active air intake pipe (10a, 10b) is characterized in that to actively suck the air provided to the
또한, 능동 공기 흡입관(10a, 10b)은 차량의 속도에 비례하여 흡입되는 공기의 양을 조절하는 것을 특징으로 한다. In addition, the active air intake pipe (10a, 10b) is characterized in that to adjust the amount of air sucked in proportion to the speed of the vehicle.
그리고, 상기 능동 공기 흡입관(10a, 10b)은 그 양측 단부의 각 일편이 수동 공기 흡입관(15) 및 체형 여과기(20)에 서로 연통된 상태로 각각 연장 및 결합되어 형성됨을 특징으로 한다. In addition, the active air intake pipe (10a, 10b) is characterized in that each piece of the both ends is formed by extending and coupled to each other in communication with each other in the passive
더 나아가, 상기 수동 공기 흡입관(15)은 공기의 유입을 위한 수동 공기 흡입판(17)이 형성되어있는 것이 바람직하다. Furthermore, it is preferable that the passive
따라서, 본 발명에 의한 공압식 능동 자연 흡기장치를 요약하면 능동 공 기 흡입관(10a, 10b)을 통하여 공기가 흡입이 되어 차량의 주행속도가 증가함에 따라 차량의 전방에 가해지는 압력에 대응, 비례하여 가압이 된 공기가 유입이 되도록 하여 그 공기가 체형 여과기(20)를 통과하고 상기 체형 여과기(20)와 약간의 이격을 두고 형성된 습식 필터(30)를 거쳐서 엔진 스로틀(40)을 지나서 엔진으로 유입이 되는 것이다. 따라서, 차량의 속도 증가에 따라 엔진에 요구되는 더욱 많은 공기가 가압된 공기 즉, 공압에 의하여 능동적으로 공기가 제공이 되어 엔진의 출력 향상과 연비향상에 기여하게 되는 것이다. Therefore, in summary, the pneumatic active natural intake apparatus according to the present invention corresponds to the pressure applied to the front of the vehicle as the traveling speed of the vehicle increases due to the intake of air through the active
그럼, 이하에서는 본 발명의 작용을 설명하기로 한다. Then, the operation of the present invention will be described below.
먼저 차량의 주행 방향으로 유입되는 공기는 능동 공기 흡입관(10a, 10b)을 통하여 흡입이 되는데, 여기에서 처음에 공기가 흡입이 되는 과정은 공지가 된 것이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다. First, the air flowing in the driving direction of the vehicle is sucked through the active
이러한 상기 능동 공기 흡입관(10a, 10b)들을 통하여 유입된 공기는 체형 여과기(20)를 지나면서 큰 크기의 공기 먼지입자 등과 같은 불순물들이 걸려져 제거가 되고, 상기 체형 여과기(20)와 소정거리 이격을 두고 설치된 습식필터(30)를 지나면서 더욱 작은 미세입자들을 여과, 제거된 후에 공기는 엔진 스로틀(40)의 개로(開路)에 비례하여 엔진부(50)로 주입이 된다. 여기서, 상기 습식필터(30)의 기능은 미세한 불순물을 걸러내는 기능 이외에도 가령, 비가 올 경우 등의 비상시에도 충분한 여과기능을 하도록 돕는 기능을 하는 것이다. 또한, 여기에서 엔진부(50)의 구성과 기능은 널리 공지된 것이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. The air introduced through the active
이렇게, 엔진부(50)에 주입된 공기는 엔진부하에 따라 적절한 비율로 연 료와 혼합되어 기관내의 열에너지를 발생시키고 발생된 에너지는 열역학에 의하여 기계적 에너지로 변환하여 차량을 가동시키도록 하는 것이다. 엔진부(50)에서 배출된 배기 가스는 삼원 촉매(80)에서 혼합연료의 연소로 발생된 HC, NOx 및 CO 가스를 화학적으로 결합하여 물(H20)을 생산한 후 소음기(머플러)(70)를 지나 대기로 방출하게 되는 것이다.As such, the air injected into the
만약, 주행중이나 공회전시에 예기치 않은 일이 발생하여 상기 능동 공기 흡입관(10a, 10b)이 기능을 상실할 경우에, 내부에 설치되어 있는 수동 공기 흡입관(15)을 통하여 공기를 흡입하게 된다. If an unexpected event occurs during driving or idling and the active
이를 상세히 설명하면, 상기 수동 공기 흡입관(15)은 그 입구에 형성된 피봇(90)으로 회동시키는 수동공기 흡입판(17)이 설치되어 능동 공기 흡입판(10a, 10b) 및 관로가 유사시, 순간적으로 흡입기능을 상실할 경우에 있어서, 공기가 막히게 되므로 내부는 진공 압축 상태가 되므로, 기관 내에서 발생 되는 진공력에 의하여 개방이 되어 필요한 공기가 원활히 유입이 되도록 유로를 제공하는 구실을 하게 한다. 따라서, 수동 공기 흡입관(15)은 비상시에 능동 공기 흡입관(10a, 10b)이 제구실을 못할 경우에 예비적으로 능동 공기 흡입관(10a, 10b)의 역할을 하는 것이다. In detail, the passive
또한, 흡입공기가 능동 공기 흡입관 (10a, 10b)을 통하여 흡입관 내로 정상적으로 유입될 경우 유입된 공기가 외부로 누설되지 않도록 피봇(90)을 통한 스프링 장력과 유입공기의 압력에 의하여 다시 닫히고 밀봉이 되는 원상태로 복귀 되어 관내 흡입공기의 가압상태가 상실되지 않도록 한다. In addition, when the intake air is normally introduced into the intake pipe through the active
그러므로, 능동 공기 흡입관(10a, 10b)은 차량이 기동(공회전등)을 할 때, 흡입된 공기의 기본적인 유로를 제공하고 주행을 할 때에는 주행속도가 증가함에 따라 차량 전방에 가해지는 압력에 대응하는 가압된 공기가 엔진으로 유입되도록 기능을 하여 출력상승으로 인하여 주행력이 향상이 되는 효과를 갖게 되는 것이다. Therefore, the active
다시 설명하면, 차량의 속도가 증가하면 엔진에서 더 많은 공기가 요구되는데 더욱 많은 공기는 압력이 가중된 공기, 즉 공압에 의해 속도가 늘어나면 늘어날수록 이에 비례하여 공기의 양이 속도의 변화에 따라 능동적으로 조절, 제공되어 엔진의 원활한 가동을 가능하도록 하여 엔진 출력 향상 및 충분한 공기의 공급으로 공연비를 증가를 시켜 연비향상에 기여하도록 하는 것이다. 또한, 엔진룸(80)전체의 온도와 무관하게 차가운 외부 공기가 능동 공기 흡입관(10a, 10b)을 통해 엔진 내부로 공급되므로 온도를 조절을 할 수가 있으므로 공기 밀도 저하에 의한 불완전 연소를 예방할 수 있는 우수한 기능을 갖고 있는 것이다. In other words, as the speed of the vehicle increases, more air is required from the engine, and more air increases in proportion to the increase in speed due to the pressure-inflated air, ie pneumatic pressure. Actively regulated and provided to enable the smooth running of the engine to increase the engine power and increase the air-fuel ratio by supplying sufficient air to contribute to the fuel economy. In addition, regardless of the temperature of the
본 발명은 상기에서 언급한 상세한 설명과 관련하여 설명이 되었지만, 본 발명은 전술한 실시예에 국한되지 않으며 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양한 수정과 변형이 가능하다. 따라서, 첨부된 청구범위는 본 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함하는 것은 자명한 것이다. Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned detailed description, the present invention is not limited to the above-described embodiments and various modifications and variations are possible within the scope of the technical idea of the present invention. Therefore, it is obvious that the appended claims include modifications and variations that fall within the true scope of the invention.
상기와 같이 서술한 데로, 공압 방식에 의하여 능동적으로 충분한 흡기 장치에 의한 흡입 공기량이 엔진 내부로 유입이 되므로 엔진 출력 및 연비 상승의 효과가 발생하므로 경제성을 살릴 수 있고 출력 상승을 통한 주행력 향상 및 엔진고장의 원인을 제거가 되며, 유입된 풍부한 량의 공기는 흡입 공기를 배기관으로 우회시키는 공기 주입 시스템의 방식을 적용하여 배기가스와 혼합이 되므로 대기 오염 물질을 충분히 희석하여 환경오염의 감소에도 이바지할 수 있다. As described above, since the intake air amount by the sufficient intake device actively enters the engine by the pneumatic method, the effect of the engine output and fuel economy increase occurs, so it is possible to save economic efficiency and improve the driving power and increase the engine power through the output. The cause of the trouble is eliminated, and the abundant inflow of air is mixed with the exhaust gas by applying the air injection system that bypasses the intake air to the exhaust pipe, so that air pollutants are sufficiently diluted to contribute to the reduction of environmental pollution. Can be.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |