KR101316857B1 - 배기 밸브 제어 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엔진의 배기 밸브 제어 시스템을 개시한다. 본 발명의 실시예에 따른 복수의 실린더를 포함하는 제 1 뱅크 및 복수의 실린더를 포함하는 제 2 뱅크를 포함하는 엔진의 배기 밸브 제어 시스템에 있어서, 상기 제 1 뱅크 상의 임의의 두 실린더의 배기 캠 프로파일 사이의 각도가 180도로부터 설정 각도이상 차이나고, 상기 제 2 뱅크 상의 임의의 두 실린더의 배기 캠 프로파일 사이의 각도가 180도로부터 설정 각도이상 차이나도록 제공한다.

Description

배기 밸브 제어 시스템{EXHAUST VALVE CONTROL SYSTEM}
본 발명은 배기 밸브 제어 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 배기 간섭이 일어나는 엔진의 배기 밸브 제어 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 다실린더 엔진은 점화 간격이 180ㅀCA(crank angle;크랭크(crank)각)이 되는 실린더가 동일 뱅크(bank)내에 제공된다. 이와 같은 다실린더 엔진은 점화 간격이 180도CA(crank angle;크랭크(crank)각)이 되는 실린더들 사이에 배기 간섭이 일어난다. 즉, 먼저 점화되어 배출되는 배기 가스의 압력에 의해 다른 실린더 내의 소기 작용에 장애를 준다.
이와 같은 배기 간섭은 간섭을 받는 실린더의 충진 효율을 떨어뜨리고, 엔진의 저중속 성능을 저하시킨다.
이를 해결하기 위해 배기 간섭을 최소화할 수 있는 배기 매니폴드를 고안할 수 있으나, 엔진룸의 레이 아웃 등을 고려할 때 배기 간섭을 최소화할 수 있는 형상의 배기 매니폴드를 적용시키기 어렵다.
또한, 배기캠의 프로파일을 상이하게 조정하는 엔진이 개시되었다. 즉, 캠축에 삽입되는 캠은 동일하게 제공하고, 캠축을 두께를 다르게 가공하여 배기캠의 프로파일을 상이하게 조정한다. 그러나, 캠축의 가공시 이를 고려하여 연삭 공정을 수행해야 하므로 생산성이 저하된다.
본 발명은 배기 간섭을 효과적으로 감소시키는 배기캠의 위상각 결정 방법 및 이를 적용한 배기캠을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 실린더를 포함하는 제 1 뱅크 및 복수의 실린더를 포함하는 제 2 뱅크를 포함하는 엔진의 배기 밸브 제어 시스템에 있어서, 상기 제 1 뱅크 상의 임의의 두 실린더의 배기 캠 프로파일 사이의 각도가 180도로부터 설정 각도이상 차이나고, 상기 제 2 뱅크 상의 임의의 두 실린더의 배기 캠 프로파일 사이의 각도가 180도로부터 설정 각도이상 차이나도록 제공한다.
또한, 상기 제 1 뱅크의 복수의 실린더의 배기 캠들은 프로파일들과 리프트들이 동일하게 할 수 있다.
또한, 상기 제 2 뱅크의 복수의 실린더의 배기 캠들은 프로파일들과 리프트들이 동일하게 할 수 있다.
또한, 상기의 엔진은, 상기 제 1 뱅크는 엔진의 정면으로부터 순차적으로 제 1, 3, 5, 7 실린더를 포함하고, 상기 제 2 뱅크는 엔진의 정면으로부터 순차적으로 제 2, 4, 6, 8 실린더를 포함하는 8기통 엔진으로서, 상기 제 1 뱅크 상의 제 1 실린더와 제 7 실린더의 배기 캠 프로파일 사이의 각도가 180도로부터 제 1 설정 각도 및 제 2 설정 각도 이상 차이나고, 상기 제 1 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 1 설정각도 지각시키고, 상기 제 7 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 2 설정각도 진각시키면 그 사이가 180도일 수 있다.
또한, 상기의 엔진은, 상기 제 1 뱅크는 엔진의 정면으로부터 순차적으로 제 1, 3, 5, 7 실린더를 포함하고, 상기 제 2 뱅크는 엔진의 정면으로부터 순차적으로 제 2, 4, 6, 8 실린더를 포함하는 8기통 엔진으로서, 상기 제 1 뱅크 상의 제 5 실린더와 제 3 실린더의 배기 캠 프로파일 사이의 각도가 180도로부터 제 1 설정 각도 및 제 2 설정 각도 이상 차이나고, 상기 제 5 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 1 설정 각도 지각시키고, 상기 제 3 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 2 설정 각도 진각시키면 그 사이가 180도일 수 있다.
또한, 상기의 엔진은, 상기 제 1 뱅크는 엔진의 정면으로부터 순차적으로 제 1, 3, 5, 7 실린더를 포함하고, 상기 제 2 뱅크는 엔진의 정면으로부터 순차적으로 제 2, 4, 6, 8 실린더를 포함하는 8기통 엔진으로서, 상기 제 2 뱅크 상의 제 2 실린더와 제 8 실린더의 배기 캠 프로파일 사이의 각도가 180도로부터 제 1 설정 각도 및 제 2 설정 각도 이상 차이나고, 상기 제 2 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 1 설정 각도 진각시키고, 상기 제 8 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 2 설정 각도 진각시키면 그 사이가 180도일 수 있다.
또한, 상기의 엔진은, 상기 제 1 뱅크는 엔진의 정면으로부터 순차적으로 제 1, 3, 5, 7 실린더를 포함하고, 상기 제 2 뱅크는 엔진의 정면으로부터 순차적으로 제 2, 4, 6, 8 실린더를 포함하는 8기통 엔진으로서, 상기 제 2 뱅크 상의 제 4 실린더와 제 6 실린더의 배기 캠 프로파일 사이의 각도가 180도로부터 제 1 설정 각도 및 제 2 설정 각도 이상 차이나고, 상기 제 4 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 1 설정 각도 진각시키고, 상기 제 6 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 2 설정 각도 진각시키면 그 사이가 180도일 수 있다.
본 발명은 배기 간섭을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
본 발명은 배기 간섭을 최소화하고, 저중속 구간의 성능을 개선시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 8기통 엔진의 배치를 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1의 8기통 엔진의 캠축 및 캠을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배기 밸브 제어 시스템의 실린더들의 배기캠 사이의 각도를 표시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배기 밸브와 흡기 밸브 사이의 관계를 나타낸 도면이다.
도 5은 엔진 속도(rpm)마다 배기캠의 충진 효율 해석 결과를 나타낸 표이다.
도 6은 엔진 속도(rpm)마다 배기캠의 토크를 나타낸 표이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 위주로 설명한다.
이러한 실시예는 본 발명에 따른 일실시예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현할 수 있으므로, 본 발명의 권리범위는 이하에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다 할 것이다.
도 1은 일반적인 8기통 엔진의 배치를 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 8기통 엔진의 캠축 및 캠을 나타낸 도면이고, 도 3은 도 1의 8기통 엔진에서 발생되는 배기 간섭을 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 도 1 및 도 2에 도시된 8기통 엔진은 4실린더의 뱅크가 두 개로 이루어진 것으로, 각 뱅크(1bank, 2bank)는 배기 캠축(10,20)과 흡기 캠축(30,40)을 포함하며, 각각의 배기 캠축(10,20) 및 흡기 캠축(30,40)에 4쌍의 캠이 배치된다.
뱅크는 제 1 뱅크(1bank) 및 제 2 뱅크(2bank)를 포함한다. 제 1 뱅크(1bank)는 제 1 실린더(1cyl), 제 3 실린더(3cyl), 제 5 실린더(5cyl), 그리고 제 7 실린더(7cyl)으로 순차적으로 배열되며, 제 2 뱅크(2bank)는 제 2 실린더(2cyl), 제 4 실린더(4cyl), 제 6 실린더(6cyl), 그리고 제 8 실린더(8cyl)으로 순차적으로 배열된다.
제 1 뱅크(1bank)의 배기캠축(10)에는 각 실린더마다 배기캠(1,3,5,7)이 구비되고. 제 2 뱅크(2bank)의 배기캠축(20)에도 각 실린더마다 배기캠(2,4,6,8)이 구비된다.
엔진의 점화는 제 1 실린더(1cyl), 제 2 실린더(2cyl), 제 7 실린더(7cyl), 제 8 실린더(8cyl), 제 4 실린더(4cyl), 제 5 실린더(5cyl), 제 6 실린더(6cyl), 그리고 제 3 실린더(3cyl) 순으로 이루어진다.
이 때, 엔진은 180도마다 같은 뱅크에서 배기 간섭이 발생한다. 이에, 제 1 뱅크(1bank)에서는 제 1 실린더(1cyl)와 제 7 실린더(7cyl) 사이, 제 5 실린더(5cyl)와 제 3 실린더(3cyl) 사이에서 배기 간섭이 일어나고, 제 2 뱅크(2bank)에서는 제 2 실린더(2cyl)와 제 8 실린더(8cyl) 사이, 제 4 실린더(4cyl)와 제 6 실린더(6cyl) 사이에서 배기 간섭이 일어난다.
이에, 상기와 같은 배기 간섭이 일어나는 배기캠을 베이스캠이라 한다. 이를 기준으로 배기 간섭을 최소화할 수 있는 실린더들의 배기캠 프로파일 사이의 각도를 설정하는 방법에 관하여 설명하고자 한다.
엔진 속도(rpm)의 허용 범위를 정하고, 허용 범위 내에서 엔진 속도(rpm)를 일정한 간격으로 특정한다. 즉, 허용 범위의 전 영역에 걸쳐 모델링 해석이 불가능하므로, 일정한 간격의 엔진 속도(rpm)마다 특정하여 모델링 해석을 수행한다.
일단, 엔진 속도(rpm)가 특정되면, 상기 특정된 엔진 속도(rpm)에 따라 각 실린더의 배기캠에, 베이스 캠에 대한 진각 및 지각을 경우의 수에 따라 적용하여 설계 모델 해석 즉 모델링 해석을 수행한다. 구체적으로, 하나의 캠축에 4쌍의 캠이 배치된 경우, 모든 캠에 진각을 적용하거나 모든 캠에 지각을 적용하거나, 한 쌍의 캠만 진각을 적용하는 것과 같이 각각의 캠에 진각과 지각의 경우의 수를 적용한다.
모델링의 해석 결과를 토대로 각 실린더 및 각 엔진 속도(rpm)마다의 배기캠 타이밍과 충진효율로 이루어진 맵을 작성한다. 이는 배기캠 타이밍에 따라 배기 밸브와 흡기 밸브의 오버랩 구간이 달라지고, 이에 배기 간섭도 달라지고, 이에 충진효율도 달라지기 때문이다.
상기와 같은 모델링 해석과 맵 작성은 엔진의 속도(rpm)마다 수행되며, 이에 허용 범위 내에 엔진 속도(rpm)를 하나 특정한 후 모델링 해석하여 맵을 작성하고, 다시 다른 엔진 속도(rpm)를 특정하여 모델링 해석과 맵을 작성한다. 상기의 과정은 엔진의 사양에 따라 허용되는 엔진 속도(rpm)의 범위 내에서 반복적으로 이루어진다.
이와 같은 모델링 해석의 결과로 작성된 맵을 이용하여 실린더들의 배기캠 프로파일 사이의 각도를 결정한다. 즉, 각 뱅크의 배기캠들은 흡/배기 밸브의 오버랩 구간, 배기 간섭, 충진 효율, 토크 발란스 등을 고려하여 실린더들의 배기캠 프로파일 사이의 각도를 결정한다.
아래에서는 본 발명의 실시예로서 상기와 같은 모델링 해석 및 이에 의해 작성된 맵을 통해 얻어진 실린더들의 배기캠 프로파일 사이의 각도를 적용한 배기 밸브 제어 시스템을 설명하고자 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배기 밸브 제어 시스템의 실린더들의 배기캠 사이의 각도를 표시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 엔진의 배기 밸브 제어 시스템은 제 1, 제 3, 제 5, 제 7 실린더를 포함하는 제 1 뱅크와 제 2, 제 4, 제 6, 제 8 실린더를 포함하는 제 2 뱅크를 포함하는 8 기통의 엔진에 관한 것이다.
엔진의 배기 밸브 제어 시스템에서 제 1 뱅크의 제 1 실린더와 제 7 실린더의 배기캠 프로파일 사이의 각도는 180도로부터 설정 각도이상 차이가 난다. 즉, 제 1 뱅크의 제 1 실린더와 제 7 실린더의 배기캠 프로파일 사이의 각도는 180도를 초과한다.
일 예에 의하면, 상기 베이스캠을 기준으로 제 1 실린더의 배기 캠 프로 파일을 제 1 설정각도 진각시키고, 제 7 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 2 설정각도 지각시킨다. 달리 말하면, 제 1 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 1 설정각도 지각시키고, 제 7 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 2 설정각도 진각시키면 그 사이가 180도가 된다. 즉, 상기의 설정 각도는 제 1 설정각도와 제 2 설정각도의 합이 된다.
구체적으로, 상기와 같은 모델링 해석 및 이에 의해 작성된 맵을 통해 얻어진 제 1 실린더와 제 7 실린더의 배기캠 프로파일 사이의 각도는 188.7도이다. 특히, 제 1 실린더의 배기캠 프로파일을 6.6도 지각시키고 제 7 실린더의 배기캠 프로파일을 2.1도 진각시키면 그 사이가 180도 되는 엔진의 경우, 제 1 실린더와 제 7 실린더 사이의 배기 간섭이 최소화된다.
또한, 엔진의 배기 밸브 제어 시스템에서 제 1 뱅크의 제 5 실린더와 제 3 실린더의 배기캠 프로파일 사이의 각도는 180도로부터 설정 각도이상 차이가 난다. 즉, 제 1 뱅크의 제 5 실린더와 제 3 실린더의 배기캠 프로파일 사이의 각도는 180도를 초과한다.
일 예에 의하면, 상기 베이스캠을 기준으로 제 5 실린더의 배기 캠 프로 파일을 제 1 설정각도 진각시키고, 제 3 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 2 설정각도 지각시킨다. 달리 말하면, 제 5 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 1 설정각도 지각시키고, 제 3 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 2 설정각도 진각시키면 그 사이가 180도가 된다. 즉, 상기의 설정 각도는 제 1 설정각도와 제 2 설정각도의 합이 된다.
구체적으로, 상기와 같은 모델링 해석 및 이에 의해 작성된 맵을 통해 얻어진 제 5 실린더와 제 3 실린더의 배기캠 프로파일 사이의 각도는 186도이다. 특히, 제 5 실린더의 배기캠 프로파일을 4.6도 지각시키고 제 3 실린더의 배기캠 프로파일을 1.4도 진각시키면 그 사이가 180도 되는 엔진의 경우, 제 5 실린더와 제 3 실린더 사이의 배기 간섭이 최소화된다.
또한, 엔진의 배기 밸브 제어 시스템에서 제 2 뱅크의 제 2 실린더와 제 8 실린더의 배기캠 프로파일 사이의 각도는 180도로부터 설정 각도이상 차이가 난다. 즉, 제 2 뱅크의 제 2 실린더와 제 8 실린더의 배기캠 프로파일 사이의 각도는 180도를 초과한다.
일 예에 의하면, 상기 베이스캠을 기준으로 제 2 실린더의 배기 캠 프로 파일을 제 1 설정각도 진각시키고, 제 8 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 2 설정각도 진각시킨다. 달리 말하면, 제 2 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 1 설정각도 지각시키고, 제 8 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 2 설정각도 지각시키면 그 사이가 180도가 된다. 즉, 상기의 설정 각도는 제 1 설정각도와 제 2 설정각도의 합이 된다.
구체적으로, 상기와 같은 모델링 해석 및 이에 의해 작성된 맵을 통해 얻어진 제 2 실린더와 제 8 실린더의 배기캠 프로파일 사이의 각도는 186도이다. 특히, 제 2 실린더의 배기캠 프로파일을 6.3도 지각시키고 제 8 실린더의 배기캠 프로파일을 0.3도 지각시키면 그 사이가 180도 되는 엔진의 경우, 제 2 실린더와 제 8 실린더 사이의 배기 간섭이 최소화된다.
또한, 엔진의 배기 밸브 제어 시스템에서 제 2 뱅크의 제 4 실린더와 제 6 실린더의 배기캠 프로파일 사이의 각도는 180도로부터 설정 각도이상 차이가 난다. 즉, 제 2 뱅크의 제 4 실린더와 제 6 실린더의 배기캠 프로파일 사이의 각도는 180도를 초과한다.
일 예에 의하면, 상기 베이스캠을 기준으로 제 4 실린더의 배기 캠 프로 파일을 제 1 설정각도 진각시키고, 제 6 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 2 설정각도 지각시킨다. 달리 말하면, 제 4 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 1 설정각도 지각시키고, 제 6 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 2 설정각도 진각시키면 그 사이가 180도가 된다. 즉, 상기의 설정 각도는 제 1 설정각도와 제 2 설정각도의 합이 된다.
구체적으로, 상기와 같은 모델링 해석 및 이에 의해 작성된 맵을 통해 얻어진 제 4 실린더와 제 6실린더의 배기캠 프로파일 사이의 각도는 188.5도이다. 특히, 제 4 실린더의 배기캠 프로파일을 6.3도 지각시키고 제 6 실린더의 배기캠 프로파일을 2.2도 진각시키면 그 사이가 180도 되는 엔진의 경우, 제 4 실린더와 제 6 실린더 사이의 배기 간섭이 최소화된다.
상기와 같은 실림더들의 배기캠 프로파일 사이의 각도를 적용한 배기캠을 오버랩 변경캠이라 하고, 이에 대한 결과 및 효과를 살펴보면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배기 밸브와 흡기 밸브 사이의 관계를 나타낸 도면이고, 도 5은 엔진 속도(rpm)마다 배기캠의 충진 효율 해석 결과를 나타낸 표이고, 도 6은 엔진 속도(rpm)마다 배기캠의 토크를 나타낸 표이다.
도 4을 살펴보면, 각 실린더마다 배기 밸브의 타이밍이 상이하고, 흡기 밸브와 배기 밸브 사이의 오버랩 구간도 상이한 것을 알 수 있다. 즉, 실린더들의 배기캠 프로파일 사이의 각도가 변하면서 각 실린더마다 배기 밸브의 타이밍이 달라지며, 오버랩 구간도 상이해진다. 다만, 밸브의 리프트 및 프로파일은 동일하다.
도 5 및 도 6을 살펴보면, 오버랩 변경캠은 베이스캠보다 충진효율 및 토크가 높은 것을 알 수 있다. 특히, 엔진 속도 3500rpm 이하의 저중속 영역에서 충진 효율 및 토크가 향상된 것을 볼 수 있다.
이는, 오버랩 변경캠은 즉, 제 1, 제 2 뱅크의 임의의 두 실린더의 배기캠 프로파일 사이의 각도가 180도를 초과하는 경우, 흡기 밸브와 배기 밸브 사이의 오버랩 구간이 상이해지고 배기 간섭도 최소화된다. 즉, 배기 간섭의 최소화로 인해 실린더 내로 흡입되는 연료의 충진 효율이 향상되고, 이에 따라 엔진 토크가 향상된다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
1,3,5,7: 제 1 뱅크의 배기캠
2,4,6,8: 제 2 뱅크의 배기캠
10: 제 1 뱅크의 배기 캠축
20: 제 2 뱅크의 배기 캠축
30: 제 1 뱅크의 흡기 캠축
40: 제 2 뱅크의 흡기 캠축

Claims (7)

  1. 복수의 실린더를 포함하는 제 1 뱅크 및 복수의 실린더를 포함하는 제 2 뱅크를 포함하는 엔진의 배기 밸브 제어 시스템에 있어서,
    상기 제1뱅크 상의 실린더 중 하나의 점화와 다른 하나의 점화 사이에 상기 제1뱅크 또는 상기 제2뱅크 상의 적어도 하나의 또 다른 실린더의 점화가 수행되는 임의의 두 실린더의 배기 캠 프로파일 사이의 각도가 180도로부터 설정 각도이상 차이나고,
    상기 제2뱅크 상의 실린더 중 하나의 점화와 다른 하나의 점화 사이에 상기 제1뱅크 또는 상기 제2뱅크 상의 적어도 하나의 또 다른 실린더의 점화가 수행되는 임의의 두 실린더의 배기 캠 프로파일 사이의 각도가 180도로부터 설정 각도이상 차이나는 배기 밸브 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 뱅크의 복수의 실린더의 배기 캠들은 프로파일들과 리프트들이 동일한 것을 특징으로 하는 배기 밸브 제어 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 뱅크의 복수의 실린더의 배기 캠들은 프로파일들과 리프트들이 동일한 것을 특징으로 하는 배기 밸브 제어 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기의 엔진은, 상기 제 1 뱅크는 엔진의 정면으로부터 순차적으로 제 1, 3, 5, 7 실린더를 포함하고, 상기 제 2 뱅크는 엔진의 정면으로부터 순차적으로 제 2, 4, 6, 8 실린더를 포함하는 8기통 엔진으로서,
    상기 제 1 뱅크 상의 제 1 실린더와 제 7 실린더의 배기 캠 프로파일 사이의 각도가 180도로부터 제 1 설정 각도 및 제 2 설정 각도 이상 차이나고,
    상기 제 1 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 1 설정각도 지각시키고,
    상기 제 7 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 2 설정각도 진각시키면 그 사이가 180도인 것을 특징으로 하는 배기 밸브 제어 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기의 엔진은, 상기 제 1 뱅크는 엔진의 정면으로부터 순차적으로 제 1, 3, 5, 7 실린더를 포함하고, 상기 제 2 뱅크는 엔진의 정면으로부터 순차적으로 제 2, 4, 6, 8 실린더를 포함하는 8기통 엔진으로서,
    상기 제 1 뱅크 상의 제 5 실린더와 제 3 실린더의 배기 캠 프로파일 사이의 각도가 180도로부터 제 1 설정 각도 및 제 2 설정 각도 이상 차이나고,
    상기 제 5 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 1 설정 각도 지각시키고,
    상기 제 3 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 2 설정 각도 진각시키면 그 사이가 180도인 것을 특징으로 하는 배기 밸브 제어 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기의 엔진은, 상기 제 1 뱅크는 엔진의 정면으로부터 순차적으로 제 1, 3, 5, 7 실린더를 포함하고, 상기 제 2 뱅크는 엔진의 정면으로부터 순차적으로 제 2, 4, 6, 8 실린더를 포함하는 8기통 엔진으로서,
    상기 제 2 뱅크 상의 제 2 실린더와 제 8 실린더의 배기 캠 프로파일 사이의 각도가 180도로부터 제 1 설정 각도 및 제 2 설정 각도 이상 차이나고,
    상기 제 2 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 1 설정 각도 지각시키고
    상기 제 8 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 2 설정 각도 지각시키면 그 사이가 180도인 것을 특징으로 하는 배기 밸브 제어 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기의 엔진은, 상기 제 1 뱅크는 엔진의 정면으로부터 순차적으로 제 1, 3, 5, 7 실린더를 포함하고, 상기 제 2 뱅크는 엔진의 정면으로부터 순차적으로 제 2, 4, 6, 8 실린더를 포함하는 8기통 엔진으로서,
    상기 제 2 뱅크 상의 제 4 실린더와 제 6 실린더의 배기 캠 프로파일 사이의 각도가 180도로부터 제 1 설정 각도 및 제 2 설정 각도 이상 차이나고,
    상기 제 4 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 1 설정 각도 지각시키고
    상기 제 6 실린더의 배기 캠 프로파일을 제 2 설정 각도 진각시키면 그 사이가 180도인 것을 특징으로 하는 배기 밸브 제어 시스템.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2501311B (en) * 2012-04-20 2014-08-13 Ford Global Tech Llc Camshaft for the exhaust side of a multiple-cylinder four-stroke internal combustion engine
JP2016217217A (ja) * 2015-05-18 2016-12-22 ヤマハ発動機株式会社 Ｖ型８気筒エンジン及び船外機
DE102019121901B3 (de) * 2019-08-14 2020-10-01 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Hubkolben-Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010102974A (ko) * 1999-11-13 2001-11-17 주르겐 헤르만 다기통 내연 기관
JP2006104999A (ja) 2004-10-04 2006-04-20 Toyota Motor Corp 多気筒内燃機関
JP2007100569A (ja) 2005-10-03 2007-04-19 Toyota Motor Corp エンジン

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6067828U (ja) 1983-10-14 1985-05-14 株式会社東芝 加工物保持具
JP3451638B2 (ja) 1992-12-01 2003-09-29 マツダ株式会社 機械式過給機付エンジンの掃気装置
JP3721466B2 (ja) 2000-04-14 2005-11-30 愛知機械工業株式会社 内燃機関の動弁駆動装置
JP2005315107A (ja) * 2004-04-27 2005-11-10 Toyota Motor Corp ８気筒エンジン
JP4148268B2 (ja) * 2006-02-21 2008-09-10 トヨタ自動車株式会社 Ｖ型エンジンの動弁装置
DE102009053269A1 (de) 2009-11-13 2011-05-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine
KR20110135702A (ko) 2010-06-11 2011-12-19 전자부품연구원 복합 생체신호 인식을 통한 건강관리시스템과 이를 이용한 건강관리방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010102974A (ko) * 1999-11-13 2001-11-17 주르겐 헤르만 다기통 내연 기관
JP2006104999A (ja) 2004-10-04 2006-04-20 Toyota Motor Corp 多気筒内燃機関
JP2007100569A (ja) 2005-10-03 2007-04-19 Toyota Motor Corp エンジン

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