KR100885903B1 - 내연기관의 배기압 자동조절 장치 - Google Patents

내연기관의 배기압 자동조절 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내연기관의 배기압 자동조절 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 목적은 배기압력에 따라 배기통로의 개폐량을 자동으로 조절하여 저속회전에서는 배기압을 증가시켜 주고, 고속회전에서는 배기압력을 낮추어 밸브 오버랩에 효과적으로 대응할 수 있도록 함으로써, 엔진 효율을 높여줄 수 있는 배기압 자동조절 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 배기압 자동조절 장치는 차량에 기설치된 배기관에 용이하게 착탈할 수 있고, 구조가 간단하여 고장 발생율이 적으며, 설치가 간편하고, 저렴한 비용으로 제작이 가능한 장점이 있다.
본 발명에 따른 내연기관의 배기압 자동조절 장치는 배기가스의 유입구와 토출구가 형성되어 있는 몸체; 얇은 판형상의 부재로서, 상기 몸체 내부에 유입구와 토출구 사이에 배치되고, 일정 각도 범위내에서 지면과 수직방향으로 회전 가능하도록 구성되는 압력조절판; 봉형상의 부재로서, 상기 압력조절판의 일측변과 결합되어 상기 압력조절판의 실질적인 수직회전 운동을 가능하도록 해주는 회전축; 상기 몸체의 양쪽 외측면에 구비되어 상기 관통공을 통하여 양측 외부로 뻗어나온 회전축의 돌출부와 결합되는 제 1 사이드 부재 및 제 2 사이드 부재; 상기 제 1 사이드 부재와 결합되어 상기 압력조절판의 초기 기울기를 설정해 주기 위한 조절용 추; 및 상기 조절용 추의 하측부에 결합되어 차량의 주행시 발생되는 공기 저항력에 의하여 일정 각도 범위 내에서 수직회전 작동하고, 상기 수직회전 작동에 연동 하여 상기 압력조절판 역시 수직회전 동작이 발생하도록 해주는 추익을 포함하도록 구성된다.
내연기관, 배기압력, 자동조절

Description

내연기관의 배기압 자동조절 장치{Apparatus for Automatically Adjusting the Exhaust Pressure of the Engine}
본 발명은 내연기관의 배기압 자동조절 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 압력조절판이 일정 각도범위 내에서 차량의 속도에 대응하며 회전할 수 있도록 구성하여, 배기통로의 개폐 정도를 자동적으로 조절함으로써 내연기관의 출력에 따른 최적의 배기압력 환경을 조성해 주는 내연기관의 배기압 자동조절 장치에 관한 것이다.
내연기관의 일반적인 4행정 사이클은 흡입, 압축, 폭발 및 배기 순서로 이루어진다. 그중 배기에서 흡입으로 이어지는 행정을 살펴보면, 흡입시에는 흡기밸브는 열리고 배기밸브는 닫혀 있게 되는데, 배기밸브가 닫히기 전에는 아주 짧은 시간 동안 흡·배기 밸브가 모두 열리게 되는 밸브 오버랩 기간이 존재하게 된다. 이는 밸브 오버랩을 두어야만 잔여 배기 가스를 빨리 빼내고 신선한 흡입 공기를 원활하게 유입시킬 수 있기 때문이다.
내연기관은 저속회전시에 배기압력을 높여주면 연료절감 및 출력증강 효과를 가져 올 수 있다.
그 이유는 상기 밸브 오버랩 발생시 피스톤이 하방향으로 진행할 시에 연소가스가 급속히 배출되지 않아 잔류가스에 의해 피스톤이 어느 정도 하방향으로 힘을 발휘해 주어 회전 토오크가 증가되며, 불완전 연소된 연료를 재연소될 수 있도록 하여 엔진 효율을 증가시킬 수 있기 때문이다.
그러나, 내연기관의 고속회전시에는 피스톤이 매우 빠른 속도로 왕복운동을 하기 때문에, 높은 배기압력은 밸브 오버랩의 마지막 단계에서 오히려 피스톤의 상승력에 장애가 된다.
따라서, 내연기관은 저속회전시에는 배기압력을 높여주고, 고속회전시에는 배기압력을 낮추어야만 엔진 효율을 높이고 출력 증강을 기대할 수 있게 된다.
그러나, 일반적인 차량에 설치되는 내연기관의 배기관은 엔진의 폭발행정에 의한 최대출력시의 배기량을 기준으로 하여 배기관의 지름이 결정된다.
이에 따라, 내연기관의 저속회전시에는 배기량보다 배기관의 크기가 필요 이상으로 크게되므로 배기압력은 낮은 상태가 되어, 밸브 오버랩시 다량의 연료가 불완전 연소되며 배출되고, 엔진 출력이 저하된다.
즉, 종래 내연기관의 배기 시스템은 그 크기가 고정된 배기관을 사용함에 따라, 밸브 오버랩에 대응하여 배기압력을 내연기관의 출력에 동조시켜 줄 수 있는 수단이 마련되어 있지 않아 특히, 저속회전시에 연료가 필요 이상으로 소모되고 엔진 출력이 저하되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 종래에는 배기압 센서, 모터 및 구동 기어를 이용하여 센서에서 감지되는 배기압에 따라 배기 밸브의 개폐량을 자동으로 조절하도록 구성하거나, 크기가 다른 복수개의 배기관으로 구성하여 배기압력에 따라 그 배기 경로를 가변시켜 주는 방법 등이 제시되어 왔다.
그러나 상기와 같은 방법은 구성이 단순하지 못하고, 설치에 있어 배기관 전체를 교체하여야 하며, 특히 검출 센서 등의 추가적인 구비로 그 비용이 상당히 증가되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 배기압력에 따라 배기통로의 개폐량을 자동으로 조절하여 저속회전에서는 배기압을 증가시켜 주고, 고속회전에서는 배기압력을 낮추어 밸브 오버랩에 효과적으로 대응할 수 있도록 함으로써, 엔진 효율을 높여줄 수 있는 배기압 자동조절 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 차량에 기설치된 배기관에 용이하게 착탈할 수 있고, 구조가 간단하여 고장 발생율이 적으며, 설치가 간편하고, 저렴한 비용으로 제작이 가능한 배기압 자동조절 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 내연기관의 배기압 자동조절 장치는, 배기관의 중간 영역에 삽입 설치되며, 일측면은 내연기관으로부터 배출된 배기가스가 유입되기 위한 유입구가 형성되어 있고, 상기 입구에 대향되는 타측면에는 유입된 배기가스를 외부로 내보내기 위한 토출구가 형성되어 있는 몸체; 얇은 판형상의 부재로서, 상기 몸체 내부에 유입구와 토출구 사이에 배치되고, 일정 각도 범위내에서 지면과 수직방향으로 회전 가능하도록 구성되는 압력조절판; 봉형상의 부재로서, 상기 압력조절판의 일측변과 결합되어 상기 압력조절판의 실질적인 수직회전 운동을 가능하도록 해주고, 상기 몸체의 양측면에 형성된 관통공을 통하 여 일정부분 돌출되도록 구성된 회전축; 상기 몸체의 양쪽 외측면에 구비되어 상기 관통공을 통하여 양측 외부로 뻗어나온 회전축의 돌출부와 결합되는 제 1 사이드 부재 및 제 2 사이드 부재; 상기 제 1 사이드 부재와 결합되어 상기 압력조절판의 초기 기울기를 설정해 주기 위한 조절용 추; 및 공기 저항력을 충분히 받을 수 있도록 날개 형상으로 구성되며, 상기 조절용 추의 하측부에 결합되어 차량의 주행시 발생되는 공기 저항력에 의하여 일정 각도 범위 내에서 수직회전 작동하고, 상기 수직회전 작동에 연동하여 상기 압력조절판 역시 수직회전 동작이 발생하도록 해주는 추익을 포함하도록 구성된다.
본 발명에 따른 내연기관의 배기압 자동조절 장치에 의하면, 배기통로의 개폐량을 자동으로 조절하여 저속회전에서는 배기압을 증가시켜 주고, 고속회전에서는 배기압력을 낮추어 밸브 오버랩에 효과적으로 대응할 수 있도록 함으로써 내연기관의 출력변화, 즉 회전속도 변화에 즉각적으로 연동하여 배기압을 최적화할 수 있도록 해주고, 이에 따라 연료의 연소 효율 증가되어 매연이 획기적으로 감소되고연료비가 절감되며, 고속은 물론 저속주행에서도 회전 토오크가 증가되어 안정감있는 주행 느낌을 증대시킬 수 있는 현저한 효과가 있다.
또한, 차량에 기설치된 배기관에 용이하게 착탈할 수 있고, 그 구조가 간단하여 고장 발생율이 적으며, 설치가 간편하고, 저렴한 비용으로 제작이 가능한 현저한 효과가 있다.
또한, 차량의 주행속도에 따라 본 발명에 따른 추익에 발생되는 항력을 이용하여 배기통로의 개폐량을 자동으로 조절하도록 구성함에 따라, 운전자는 특별한 신경을 쓰지 않더라도 엔진 효율을 극대화시키며 차량 운전을 할 수 있는 현저한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 내연기관의 배기압 자동조절 장치는 조절용 추를 통한 압력조절판의 초기 기울기 설정 및 추익의 상·하 위치 조절이 간편하게 조작 가능함에 따라, 각종 차량에 설치되는 배기관의 다양한 사이즈 변화에 손쉽게 대응하여 최적의 배기압력 환경을 조성해 줄 수 있는 현저한 효과가 있다.
본 발명에 따른 내연기관의 배기압 자동조절 장치는 배기압력에 따라 배기통로의 개폐량을 자동으로 조절하여 저속회전에서는 배기압을 자동으로 증가시키고, 고속회전에서는 배기압력을 낮추어 밸브 오버랩에 효율적으로 대응할 수 있도록 구성된다.
도 1 은 본 발명에 따른 배기압 자동조절 장치의 구성을 나타낸 분해 사시도이고, 도 2 는 도 1 의 조립도이다.
도 1 및 도 2 를 참조하면, 본 발명에 따른 배기압 자동조절 장치는 몸체(10); 압력조절판(20); 조절용 추(30) 및 추익(40)을 포함하도록 구성된다.
본 발명에 따른 배기압 자동조절 장치의 핵심적 사상은 상기 압력조절판(20)이 일정 각도범위 내에서 차량의 속도에 대응하며 회전할 수 있도록 구성하여, 배 기통로의 개폐 정도를 자동적으로 조절함으로써 내연기관의 출력에 따른 최적의 배기압력 환경을 조성해 주는 것이다.
본 발명에 따른 상기 몸체(10)는 상기 압력조절판(20)을 내부에 수용하며 배기관의 중간 영역에 삽입 설치되어 배기압력을 가변할 수 있도록 구성된다. 상기 몸체(10)의 일측면은 내연기관으로부터 배출된 배기가스가 유입되기 위한 유입구(11)가 형성되어 있고, 상기 입구에 대향되는 타측면에는 유입된 배기가스를 외부로 내보내기 위한 토출구(13)가 형성되어 있다.
상기 유입구(11)와 토출구(13)는 상기 몸체(10)를 용이하게 배기관의 파이프에 결합할 수 있도록 배기관의 일반적인 형상에 해당하는 원기둥 형상을 갖도록 구성하거나 또는, 다양한 배기관 사이즈에 대응하며 유연하게 삽입 결합될 수 있도록 꼭지점 영역이 절단된 원뿔 형상으로 구성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 다른 상기 압력조절판(20)은 얇은 판형상의 부재로서 상기 압력조절판(20)의 일측변은 봉형상으로 구성된 회전축(25)에 결합되어 상기 몸체(10)의 입구와 토출구(13) 사이에 위치하게 된다.
상기 몸체(10) 내부에 구비된 압력조절판(20)은 내연기관으로부터 배출되는 가스압력에 따라 일정 각도 범위내에서 지면과 수직방향으로 회전 가능하도록 구성된다.
상기 압력조절판(20)의 일측변과 결합되어 압력조절판(20)의 회전동작을 가능하도록 해주는 상기 회전축(25)은 상기 몸체(10)의 양측면에 형성된 관통공(15a, 15b)을 통하여 일정부분 돌출되도록 구성된다.
상기 관통공(15a,15b)을 통하여 외부로 뻗어나온 돌출부(25A,25B)는 상기 몸체(10)의 양쪽 외측면에 구비되는 제 1 사이드 부재(50) 및 제 2 사이드 부재(60)와 결합된다.
상기 제 1 사이드 부재(50) 및 제 2 사이드 부재(60)는 상기 양측 관통공(15a,15b)에 걸쳐 있는 상기 회전축(25)이 좌우 움직임의 발생없이 고정된 위치에서 안정적으로 회전동작이 가능하도록 해주는 역할을 한다.
본 발명에 따른 제 1 사이드 부재(50)에는 상기 회전축(25)에 조절용 추(30)를 연결시켜주고 상기 회전축(25)을 상기 제 1 사이드 부재(50)에 고정 결합시켜주기 위한 단차부(51)가 층상 모양으로 돌출 형성되어 있다.
상기 단차부(51)는 두 개의 볼트 체결공(53,55)과 상기 회전축(25)의 돌출부(25A)를 내부로 수용하기 위한 수용공(51a)이 형성되어 있다.
상기 단차부(51)의 내부로 수용된 상기 회전축(25)의 돌출부(25A)는 상기 단차부(51)에 형성된 볼트 체결공(53,55)에 삽입 체결되는 조임볼트(70)와 조절용 추(30)의 조임을 통하여 상기 제 1 사이드 부재(50)에 고정 결합된다.
또한, 상기 단차부(51)의 볼트 체결공(53,55)에 삽입 체결되는 상기 조절용 추(30)는 봉형상의 부재에 나선모양의 스크류가 형성되어 있는 전산볼트(30)로서, 상기 회전축(25)을 제 1 사이드 부재(50)에 결합 고정시켜주는 역할을 함과 동시에, 상기 압력조절판(20)의 위치 조절(보다 구체적으로는, 압력조절판(20)의 기울어짐 정도의 조절)을 위한 역할을 한다.
본 발명에 따른 제 2 사이드 부재(60)에 고정 결합되는 상기 회전축(25)의 돌출부(25B)는, 상기 제 2 사이드 부재(60)에 상기 제 1 사이드 부재(50)와 같은 단차부를 형성하고 상기 단차부의 볼트 체결공에 두개의 조임볼트를 사용하여 고정 결합시키거나 또는, 조임캡(90)과 상기 조임캡(90)에 삽입 체결되는 조임볼트의 조임을 통하여 상기 제 2 사이드 부재(60)에 결합 고정되도록 구성할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 압력조절판(20)은 지면과 수직되도록 또는 지면으로부터 비스듬히 기울어진 상태(즉, 일정각도 수직회전된 상태)로 상기 몸체(10) 내부에 구비되며, 그 기울어진 정도에 따라 상기 유입구(11)의 개폐 정도가 달라지게 되어 배기압력을 가변할 수 있게 된다.
상기 기울어짐 정도는 각 차량에 설치된 엔진 및 배기관의 종류에 따라 다르게 설정되야 하며, 상기 압력조절판(20)의 초기 기울기 즉, 내연기관이 정지 상태일 때 상기 몸체(10) 내부에 설치되는 상기 압력조절판(20)의 기울어짐 정도는 다음과 같은 과정을 통하여 설정된다.(이하에서는, 상기와 같은 의미로 사용되는 압력조절판(20)의 상태를 초기 기울기라 칭하기로 한다.)
상기 압력조절판(20)의 초기 기울기 설정은 내연기관의 저속회전시를 기준으로 하여 설정된다. 이는 통상의 차량에 구비되는 배기관은 엔진의 폭발행정에 의한 최대출력시의 배기량을 기준으로 하여 배기관 설계되기 때문에, 저속회전시에는 엔진 효율이 상당히 떨어지게 된다.
본 발명에 따른 배기압 자동조절 장치는 상기와 같이 고속회전시의 배기량에 맞추어 설계된 배기관에 구비되어, 내연기관의 저속회전시에는 상기 압력조절판(20)에 의한 최적의 배기압 환경을 조성해 줄 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
따라서, 내연기관의 저속회전시 최적의 연소효율 및 출력 증강을 나타내는 배기압력을 검출하고, 상기 배기가스의 배출경로에 비스듬히 놓인 상기 압력조절판(20)의 양력을 이용하여, 저속회전시 최적의 배기압력 즉, 상기 검출된 배기압력을 조성해 줄 수 있는 상기 압력조절판(20)의 기울어짐 정도를 찾아내어 상기 초기 기울기를 설정해 준다.
이에 따라, 상기 검출된 배기압력을 조성해주기 위한 압력조절판(20)의 초기 기울기값이 산출되면, 그 값에 대응하는 기울기를 유지하며 상기 압력조절판(20)이 상기 몸체(10) 내부에 구비되도록 하기 위한 조절 수단이 필요하다.
본 발명에 따른 조절용 추(30)는 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기구로서 상기 전산 볼트가 이에 해당하며, 구체적으로는, 상기 전산볼트(30)의 무게에 의하여 상기 압력조절판(20)의 초기 기울기 상태가 유지되도록 한다.
즉, 상기 회전축(25), 단차부(51) 및 전산볼트(30)는 상기 조임볼트(70)에 의한 체결을 통하여 전체가 함께 움직이도록 구성되어 있다.
이에 따라, 상기 전산볼트(30)에 외력이 가해지지 않는다면 상기 전산볼트(30)는 자체 무게에 의하여 중력방향으로 향하며 위치하려할 것이다.
상기와 같은 성질을 이용하여, 먼저 상기 몸체(10)의 외측으로 뻗어나온 상기 회전축(25)의 돌출부(25A,25B)를 회전조작하여, 상기 압력조절판(20)이 상술한 검출과정을 통하여 산출된 최적의 기울기를 갖으며 몸체(10) 내부에 위치하도록 설정한다.
상기 과정이 완료되면, 상기 전산볼트(30)가 중력방향으로 향하며 상기 단차부(51)의 볼트 체결공(53,55)에 체결될 수 있도록 상기 제 1 사이드 부재(50)를 회전조작한 후, 상기 전산볼트(30)와 조임볼트(70)를 상기 볼트 체결공(53,55)에 각각 삽입하여 상기 돌출부(25A)를 조여줌으로써 상기 압력조절판(20)은 초기 기울기를 유지하며 몸체(10) 내부에 위치하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 배기압 자동조절 장치는 배기가스의 운동에너지를 압력조절판(20)의 양력과 동조시켜 내연기관의 저속회전시 최대 엔진 효율을 달성할 수 있는 배기압을 검출하는 방법으로 상기 압력조절판(20)을 설정해줌으로써 저속회전시 발생하는 불완전 연소 및 폭발력 저하를 제거할 수 있도록 해준다.
상기에서는 본 발명에 따른 압력조절판(20)을 이용하여 배기관의 배기압력을 높여줌으로써 저속회전시 엔진효율을 높여주는 방법이 제시되었다.
그러나, 차량의 고속 주행시에는 밸브 오버랩이 발생하는 시간이 현격히 줄어들게 되며, 피스톤이 매우 빠른 속도로 왕복운동을 하기 때문에, 높은 배기압력은 오히려 밸브 오버랩의 마지막 단계에서 오히려 피스톤의 상승력에 장애가 되어 엔진효율을 떨어뜨리게 된다.
따라서, 상기와 같은 고속 주행의 경우에는 배기압력을 낮추어줄 수 있는 수단이 필요하다. 즉, 본 발명에 있어서는 상기 몸체(10)의 유입구(11)를 가로막고 있는 상기 압력조절판(20)이 상기 유입구(11)로부터 최대한 제거되어야 한다.
본 발명에 따른 추익(40)은 고속 주행시 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기구로서 주행시 발생하는 항력을 이용하여 상기 압력조절판(20)을 유입구(11)로부터 최대한 제거해줌으로써, 차량에 기설치된 배기관의 배기통로 면적이 충분히 확보되어 배기가 원활하게 이루어지며 배기압력을 낮추어줄 수 있게 된다.
보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
본 발명에 따른 추익(40)은 차량의 고속 주행시 증가되는 공기 저항력을 이용하여 작동하도록 구성된다. 따라서 그 구성은 차량의 주 진행방향과 수직된 방향으로 배치되는 날개 또는 판 형상으로 이루어진다.
또한, 상기 추익(40)은 상기 몸체(10)의 외측면에 구비되어, 차량의 주행시 발생되는 공기 저항력의 정도에 따라 일정 각도 범위내에서 수직회전 작동하는데, 본 발명에 따른 배기압 자동조절 장치는 상기 추익(40)의 수직회전 운동에 연동하여 상기 압력조절판(20) 역시 수직회전 동작을 하도록 구성함으로써, 고속회전시에는 이에 대응하여 자동으로 상기 몸체(10)의 배기통로 면적을 충분히 확보할 수 있도록 해준다.
즉, 본 발명에 따른 배기압 자동조절 장치는 상기 추익(40)의 움직임을 상기 압력조절판(20)과 연동시키기 위하여, 상기 회전축(25), 단차부(51) 및 전산볼트(30)는 상기 조임볼트(70)에 의한 체결을 통하여 전체가 함께 움직이도록 구성하고, 상기 추익(40)은 상기 전산볼트(30)의 하단부에 결합되도록 구성함으로써, 공기 저항력에 따른 상기 추익(40)의 수직회전 동작의 정도에 비례하며 상기 압력조 절판(20) 역시 수직회전 작동하여 배기통로의 개폐량이 즉각적으로 가변되도록 하였다.
상기 추익(40)은 도 2 에 도시된 바와 같이 적어도 두 개 이상의 판형 부재가 상호간의 일측 모서리와 접하며 층구조를 이루는 형상으로 구성되고, 상기 추익(40)의 일면에 형성된 전산볼트 관통공(41) 및 한쌍의 조임너트(80a,80b)를 사용하여 상기 전산볼트(30)에 체결될 수 있도록 구성되고, 동시에 상기 전산볼트(30)와 너트의 조임위치 선정을 통하여 상기 추익(40)의 상하 위치조절을 가능하도록 하여 차량의 종류에 따라 적절한 추익(40)의 위치 설정을 가능하도록 구성하였다.
도 3 (a), (b) 및 (c) 는 본 발명에 따른 배기압 자동조절 장치가 차량의 주행속도에 따라 작동되는 순서를 나타낸 동작도이다.
도 3(a)는 내연기관이 정지된 상태일 때, 본 발명에 따른 압력조절판(20), 조절용 추(30) 및 추익(40)의 배열 상태를 나타낸다.
도 3(a)에 도시된 바와 같이, 상기 압력조절판(20)은 본 발명에 따른 배기압 자동조절 장치가 설치되는 내연기관의 저속회전시 이에 대응되는 최적의 배기압력을 조성해주기 위한 소정의 기울기를 유지하며 상기 몸체(10) 내부에 구비 고정되어 있고, 상기 조절용 추(30)와 추익(40)은 중력방향을 향하며 배치되도록 구성되어 있다.
이후, 내연기관이 작동하며 저속회전시, 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 상기 몸체(10)의 유입구(11)로 유입되는 가스의 압력과 상기 추익(40)에 발생되는 공기 저항력에 의하여 상기 압력조절판(20)은 일정 각도 수직회전된다.
이때, 일정 각도만큼 수직회전된 상기 압력조절판(20) 기울기는 바로, 상술한 과정에서 검출한 저속회전시의 최적의 배기압력을 조성해주기 위한 기울기에 근접하게 된다.
도 3(c)는 차량의 고속주행시 즉, 내연기관의 고속회전 상태일 때, 본 발명에 따른 압력조절판(20), 조절용 추(30) 및 추익(40)의 배열 상태를 나타낸다.
도 3(c)에 도시된 바와 같이, 차량의 고속주행에 따라 더욱 증가된 상기 추익(40)에 발생되는 공기 저항력에 의하여 상기 추익(40)은 상당히 큰 각도를 이루며 수직회전 동작되고, 이에 따라 상기 압력조절판(20)압력조절판(20) 몸체(10)의 유입구(11)로부터 최대한 제거됨으로써 배기통로의 개폐량을 최대화시켜준다.
이에 따라, 고속주행시에는 자동적으로 배기압력을 다시 낮추어줄 수 있게되어(정확히는, 차량에 기설치된 본래의 배기관의 배기압으로 돌려놓는 결과) 차량의 최대출력에 적정한 배기압 환경을 조성해 줄 수 있게 된다.
자동차에 설치되는 본 발명에 따른 배기압 자동조절 장치의 설치 위치는 다음과 같다.
자동차는 일반적으로 엔진 배기를 위한 배기 매니폴드로부터 출발하여 자동차 촉매장치, 중간 머플러, 엔드 머플러 순서로 조립 연결되어 있다.
본 발명에 따른 배기압 자동조절 장치는 상기 배기관 구성 순서에 있어서, 자동차 촉매장치와 중간 머플러 사이의 영역 또는 중간 머플러와 엔드 머플러 사이 의 영역에 설치되어 배기통로의 개폐 정도를 자동적으로 조절함으로써 내연기관의 출력에 따른 최적의 배기압력 환경을 조성해 준다.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 기술되었지만, 그러한 기술은 오로지 설명을 하기 위한 것이며, 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 내연기관의 배기압 자동조절 장치의 구성을 나타낸 분해 사시도.
도 2 는 도 1 의 조립도이다.
도 3 (a), (b) 및 (c) 는 본 발명에 따른 배기압 자동조절 장치가 차량의 주행속도에 따라 작동되는 순서를 나타낸 동작도.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
10 : 몸체 11 : 유입구
13 : 토출구 20 : 압력조절판
25 : 회전축 30 : 조절용 추
40 : 추익 50 : 제 1 사이드 부재
60 : 제 2 사이드 부재 70 : 조임볼트
80a, 80b : 조임너트

Claims (6)

  1. 내연기관의 배기압 자동조절 장치로서,
    배기관의 중간 영역에 삽입 설치되며, 일측면은 내연기관으로부터 배출된 배기가스가 유입되기 위한 유입구가 형성되어 있고, 상기 입구에 대향되는 타측면에는 유입된 배기가스를 외부로 내보내기 위한 토출구가 형성되어 있는 몸체;
    얇은 판형상의 부재로서, 상기 몸체 내부에 유입구와 토출구 사이에 배치되고, 일정 각도 범위내에서 지면과 수직방향으로 회전 가능하도록 구성되는 압력조절판;
    봉형상의 부재로서, 상기 압력조절판의 일측변과 결합되어 상기 압력조절판의 실질적인 수직회전 운동을 가능하도록 해주고, 상기 몸체의 양측면에 형성된 관통공을 통하여 일정부분 돌출되도록 구성된 회전축;
    상기 몸체의 양쪽 외측면에 구비되어 상기 관통공을 통하여 양측 외부로 뻗어나온 회전축의 돌출부와 결합되는 제 1 사이드 부재 및 제 2 사이드 부재;
    상기 제 1 사이드 부재와 결합되어 상기 압력조절판의 초기 기울기를 설정해 주기 위한 조절용 추; 및
    공기 저항력을 충분히 받을 수 있도록 날개 형상으로 구성되며, 상기 조절용 추의 하측부에 결합되어 차량의 주행시 발생되는 공기 저항력에 의하여 일정 각도 범위 내에서 수직회전 작동하고, 상기 수직회전 작동에 연동하여 상기 압력조절판 역시 수직회전 동작이 발생하도록 해주는 추익을 포함하는 것을 특징으로 하는 내 연기관의 배기압 자동조절 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유입구와 토출구는 상기 몸체를 용이하게 배기관에 결합할 수 있도록 원기둥 형상을 갖도록 구성하거나 또는, 다양한 배기관 사이즈에 대응하며 유연하게 삽입 결합될 수 있도록 꼭지점 영역이 절단된 원뿔 형상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 배기압 자동조절 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 사이드 부재는
    상기 회전축 및 조절용 추를 상기 제 1 사이드 부재에 고정 결합시켜주기 위한 단차부가 층상 모양으로 돌출 형성되어 있고,
    상기 단차부는 상기 회전축의 돌출부를 단차부 내부로 수용하기 위한 수용공 및 두 개의 볼트 체결공이 형성되어 있고,
    상기 단차부의 내부로 수용된 상기 회전축은 상기 단차부에 형성된 볼트 체결공에 삽입 체결되는 조임볼트와 조절용 추의 조임을 통하여 상기 제 1 사이드 부재에 고정 결합되어 상기 회전축, 단차부 및 조절용 추는 전체가 함께 움직이도록 구성되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 배기압 자동조절 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 조절용 추는 봉형상의 부재에 나선모양의 스크류가 형성되어 있는 전산볼트인 것을 특징으로 하는 내연기관의 배기압 자동조절 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 사이드 부재에 결합되는 상기 회전축의 돌출부는 조임캡과 상기 조임캡에 삽입 체결되는 조임볼트의 조임을 통하여 상기 제 2 사이드 부재에 결합 고정되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 배기압 자동조절 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 추익은 적어도 두 개 이상의 판형 부재가 상호간의 일측 모서리와 접하며 층구조를 이루는 형상으로 구성되고,
    상기 추익의 일면에는 전산볼트 관통공이 형성되어 있어, 상기 관통공에 삽입된 상기 전산볼트는 한쌍의 조임너트에 의한 상·하측 조임을 통하여 상기 추익과 결합되고, 동시에 상기 전산볼트와 너트의 조임 위치 선정을 통하여 상기 추익의 상·하 위치조절을 가능한 것을 특징으로 하는 내연기관의 배기압 자동조절 장치.
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