KR101610164B1 - 흡기 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인터쿨러에 공급되는 공기를 제어하는 공기 제어 밸브와, 상기 공기 제어 밸브로부터 유입된 공기를 냉각시키도록 된 인터쿨러와, 상기 인터쿨러를 통과한 공기를 적어도 하나 이상의 실린더에 공급하도록 된 흡기 다기관; 그리고 상기 공기 제어 밸브에 공기를 공급하고, 공기 제어 밸브로부터 배출된 공기를 인터쿨러에 전달하기 위한 공기관; 을 포함한다. 상기 흡기 다기관은 제1런너, 제2런너를 포함하며, 인터쿨러로부터 유입된 공기는 상기 제1런너 또는 제2런너에 분리하여 각 실린더에 공급하도록 된 흡기 시스템에 대한 것이다.

Description

흡기 시스템{INTAKE SYSTEM}
본 발명은 흡기 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 흡기 다기관에 공급되는 공기를 공기 제어 밸브에 의하여 제어함으로써, 분리된 흡기 다기관의 경로를 따라 공기를 각 실린더에 전달할 수 있도록 된 흡기 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 디젤 엔진에서는 보다 큰 출력을 얻을 수 있도록 터보차져(Turbocharger)와 인터쿨러(Intercooler) 등이 구비된다. 터보차져를 구비한 엔진은 터보차져의 압축기(Compressor)에 의하여 외부 공기를 더 흡입하게 된다.
이 때, 흡입된 외부공기는 터보차져의 압축과정에서 발생된 열에 의하여 고온으로 압축하게 되다. 이러한 고온의 압축 공기("과급 공기")는 밀도가 낮기 때문에, 엔진에 공급되게 되면 엔진 실린더 내의 충전효율을 떨어뜨리게 된다.
따라서, 상기 과급 공기를 냉각하고, 밀도를 높일 수 있게 하기 위하여 엔진에는 인터쿨러가 구비될 수 있다.
인터쿨러는 크게 공랭식 인터쿨러와 수랭식 인터쿨러로 분류된다. 공랭식 인터쿨러는 라디에이터와 비슷한 구조로 설계되어 주행 중에 유입되는 공기를 이용하여 과급 공기를 냉각시키는 장치이다. 수랭식 인터쿨러는 냉각수를 이용하여 과급 공기를 냉각시키는 장치로, 공랭식 인터쿨러에 비하여 응답성 및 냉각 효율이 높은 장점이 있다.
인터쿨러를 통과하면서 냉각된 공기는 흡기 다기관을 거쳐 엔진에 공급되게 된다.
흡기 다기관은 인터쿨러와 일체로 형성된 일체형 흡기 다기관으로 형성될 수 있다. 일체형 흡기 다기관은 인터쿨러에서 냉각된 공기를 바로 흡기 다기관을 통하여 엔진에 공급되게 할 수 있기 때문에 냉각 효율이 높게 되는 장점이 있다. 그러나, 이러한 일체형 흡기 다기관은 모든 실린더에 공기를 공급하는 구조로 되어 있기 때문에, 각 실린더에 균등하게 공기가 공급되지 않고, 흡기 간섭이 발생하는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 엔진의 점화 순서 또는 회전 속도에 따라 흡기 다기관에 공급되는 공기의 유량 및 경로가 공기 제어 밸브에 의하여 제어되고, 흡기 다기관의 분리된 경로를 따라 공기를 각 실린더에 전달할 수 있도록 하는 흡기 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 흡기 시스템은 엔진에 공급되는 공기를 냉각시키도록 된 인터쿨러; 그리고 상기 인터쿨러를 통과한 공기를 적어도 하나 이상의 실린더에 공급하도록 되어 있으며, 그 일부로 제1런너와 제2런너를 포함하는 흡기 다기관;을 포함하며, 상기 제1런너와 제2런너는 각각의 유입구를 구비하고 있으며, 상기 인터쿨러로부터 배출된 공기는 상기 제1런너 또는 제2런너의 유입구로 분리되어 공급되고, 상기 제1런너에 공급된 공기와, 상기 제2런너에 공급된 공기는 별개로 각각 적어도 하나 이상의 실린더에 전달되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 인터쿨러는 냉각수와 열교환시키도록 된 수랭식 인터쿨러인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1런너와 상기 제2런너는 각각 좌우가 대칭인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 흡기 시스템은 상기 인터쿨러의 상부에 위치하고, 상기 인터쿨러에 공급되는 공기를 제어하는 공기 제어 밸브; 그리고 상기 공기 제어 밸브에 공기를 공급하고, 공기 제어 밸브로부터 배출된 공기를 상기 흡기 다기관에 전달하기 위한 공기관; 을 더 포함할 수 있다.
상기 인터쿨러는 상기 제1런너와 유체적으로 연통하는 제1공기관; 그리고 상기 제2런너와 유체적으로 연통하는 제2공기관; 을 포함하며, 상기 제1공기관과 제2공기관을 통과하는 공기의 유동을 분리하기 위한 격벽이 구비되어 있으며,상기 공기 제어 밸브를 통과한 공기는 선택적으로 제1공기관 또는 제2공기관으로 공급되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 공기 제어 밸브는 제어틀과 제어판을 포함하고, 상기 제어틀은 상기 공기관의 내측면에 장착되어 제어판을 고정하도록 되어 있으며, 상기 제어판은 상기 공기관의 내측에서 공기의 흐름을 차단할 수 있는 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제어틀은 원형의 링 형상으로 형성되고, 상기 제어판은 반원의 판 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제어판은 상기 제어틀의 내측에서 시계 또는 반시계 방향으로 회전하면서 상기 제1공기관 또는 제2공기관을 선택적으로 차단할 수 있도록 그 위치가 변경되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 흡기 시스템은 엔진의 회전 속도 또는 점화 순서에 따라 상기 제어판을 제어하는 제어기를 포함하고, 엔진의 회전 속도 또는 점화 순서에 대한 정보를 상기 제어기에 전달하기 위한 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
엔진의 회전 속도가 설정 속도 이하인 경우, 상기 제1런너와 연결된 실린더에서 점화가 있을 경우, 상기 제어기는 상기 제어판을 회전하여, 상기 제2공기관을 차단하도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
엔진의 회전 속도가 설정 속도 이하인 경우, 상기 제2런너와 연결된 실린더에서 점화가 있을 경우, 상기 제어기는 상기 제어판을 회전하여, 상기 제1공기관을 차단하도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
엔진의 회전 속도가 설정 속도 이상인 경우, 상기 제어기는 상기 제어판을 회전하여, 상기 제1공기관 및 제2공기관이 개구되도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따르면, 공기 제어 밸브는 엔진의 점화 순서 또는 회전 속도에 따라 흡기 다기관에 공급되는 유량과 경로를 제어할 수 있다. 엔진의 상태에 따라 각 실린더에 유입되는 공기의 유량은 적절하게 조절될 수 있는 것이다. 즉, 엔진의 회전 속도가 설정된 속도 이하의 저속일 경우에, 공기 제어 밸브를 통과하는 공기의 유량은 적어지게 되고, 이에 따라 인터쿨러에 의한 냉각 효율은 향상될 수 있다.
또한, 흡기 다기관에 공급된 공기가 분리된 경로를 따라 각 실린더에 전달되도록 함으로써, 흡기의 유동 간섭을 최소화하고 각 실린더의 흡입 효율을 향상하게 하는 효과가 있다.
나아가 실린더의 각 실린더의 흡입 효율이 향상됨으로써, 차량의 연비가 개선되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 엔진의 저속 구간에서 제1런너에 공기를 공급하도록 된 흡기 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 엔진의 저속 구간에서 제2런너에 공기를 공급하도록 된 흡기 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 엔진의 고속 구간에서 제1, 2런너에 공기를 공급하도록 된 흡기 시스템의 개략도이다.
도 4는 도 1의 "A" 부분의 단면도로서, 본 발명의 실시 예에 따른 공기 제어 밸브의 단면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일 또는 유사한 구성요소들을 의미한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 엔진의 저속 구간에서 제1런너에 공기를 공급하도록 된 흡기 시스템의 개략도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 엔진의 저속 구간에서 제2런너에 공기를 공급하도록 된 흡기 시스템의 개략도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 엔진의 고속 구간에서 제1, 2런너에 공기를 공급하도록 된 흡기 시스템의 개략도이고, 도 4는 도 1의 "A" 부분의 단면도로서, 본 발명의 실시 예에 따른 공기 제어 밸브의 단면도이다.
도 1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 흡기 시스템(1)은 실린더(70)에 공급되는 공기의 흐름을 조절하도록 되어 있다. 상기 흡기 시스템(1)은 공기 제어 밸브(50), 인터쿨러(10), 흡기 다기관(100), 그리고 제어기(200)를 포함한다. 상기 공기 제어 밸브(50), 인터쿨러(10), 흡기 다기관(100)은 공기관(3)을 통하여 연결될 수 있다.
상기 공기 제어 밸브(50)는 엔진의 회전 속도 또는 점화 순서에 따라 인터쿨러(10)에 공급되는 공기의 경로를 제어한다. 도 4에 도시된 공기 제어 밸브(50)의 단면도에 도시된 바와 같이, 상기 공기 제어 밸브(50)는 제어틀(51), 제어판(52), 개구부(53) 을 포함한다.
상기 제어틀(51)은 공기관(3) 내측면의 둘레를 따라 형성되며, 공기관(3)의 형상과 거의 동일하다. 즉, 공기관(3)의 형상이 원형일 경우에는 제어틀(51)은 원형의 링 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 아니한다. 상기 제어판(52)은 상기 제어틀(51)을 반으로 가른 형상으로 형성되고, 제어틀(51) 내측에 회전 가능하게 장착되어 있다. 제어틀(51)이 원형의 링 형상일 경우, 제어판(52)은 반원의 판의 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 상기 제어판(52)은 제어틀(51)의 내부 단면적의 일정 부분을 선택적으로 폐쇄할 수 있는 형상이면 어떠한 형상을 사용하여도 무방하다. 상기 제어판(52)으로는 공기가 통과될 수 없도록 되어 있다. 상기 개구부(53)는 도면에서 상하로 개구되어 공기가 통과될 수 있도록 되어 있다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 공기가 하방으로 유동할 경우, 공기는 개구부(53)가 형성된 공기관(3)으로만 통과되고, 제어판(52)이 형성된 공기관(3)으로는 통과되지 못하도록 되어 있다.
상기 제어판(52)의 일단에는 제어틀(51)의 중심을 지나는 기준부(55)가 형성된다. 기준부(55)는 제어판(52)과 일체로 형성될 수 있다. 기준부(55)의 양단은 제어틀(51)의 내측과 결합되어 있다. 상기 제어판(52)은 기준부(55)에 의하여 제어틀(51)에 고정될 수 있고, 제어판(52)은 이 기준부(55)를 축으로 하여 시계 또는 반시계 방향으로 회전될 수 있다. 이렇게 제어판(52)이 회전하게 되면서, 제어판(52)은 개구부(53)와 위치를 바꿀 수 있도록 되어 있다.
한편, 상기 제어판(52)의 타단은 제어판(52)이 회전하면서 도면에서 제어틀(51)의 우측 내면 또는 좌측 내면에 선택적으로 접촉하도록 되어 있다. 상기 제어판(52)의 타단이 회전하면서 제어틀(51)의 우측 내면에 접촉하게 되면, 공기관(3)의 우측 부분으로 진입하는 공기는 차단되게 된다. 따라서, 공기는 제어판(52)이 위치되지 않은 좌측 개구부(53)를 통하여 인터쿨러(10)로 유입되게 된다. 만일, 상기 제어판(52)의 타단이 회전하여 제어틀(51)의 좌측 내면에 접촉하게 되면, 공기관(3)의 좌측 부분으로 진입한 공기는 차단되게 된다. 따라서, 공기는 제어판(52)이 위치되지 않은 우측 개구부(53)를 통하여 인터쿨러(10)에 유입되게 된다.
상기 인터쿨러(10)는 공기 제어 밸브(50)로부터 공급된 공기를 냉각시키고, 냉각된 공기를 흡기 다기관(100)에 전달하도록 되어 있다. 상기 인터쿨러(10)는 냉각수를 이용하여 공기를 냉각시키는 수랭식 인터쿨러로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 상기 인터쿨러(10)에는 기준부(55)와 상하로 대응되는 위치에 격벽(15)이 구비될 수 있다. 이 격벽(15)에 의하여 인터쿨러(10)로 공급된 공기는 분리되어 유동될 수 있다.
상기 인터쿨러(10)에는 상기 격벽(15)을 기준으로 하여, 도면에서 좌측에 위치하는 제1공기관(11)과 우측에 위치하는 제2공기관(12)이 구비될 수 있다.
상기 제1공기관(11) 또는 제2공기관(12)은 공기 제어 밸브(50)로부터 선택적으로 공기를 공급받거나 받지 않도록 되어 있다. 즉, 제어판(52)이 공기관(3)의 좌측 부분을 차단할 경우, 공기 제어 밸브(50)를 통과한 공기는 제2공기관(12)에만 흐르게 된다. 또한, 제어판(52)이 공기관(3)의 우측 부분을 차단할 경우, 공기 제어 밸브(50)를 통과한 공기는 제1공기관(11)에만 공급되게 된다.
상기 흡기 다기관(100)은 인터쿨러(10)를 통과한 공기를 각 실린더(70)에 공급하도록 되어 있다. 상기 흡기 다기관(100)은 제1런너(101), 제2런너(102)를 포함한다. 제1런너(101)는 제1공기관(11)에 연결되도록 되어 있고, 제1공기관(11)으로부터 공급받은 공기를 적어도 하나 이상의 실린더(70)로 배출하도록 되어 있다. 상기 제2런너(102)는 제2공기관(12)에 연결되도록 되어 있고, 제2인터쿨러(12)로부터 공급받은 공기를 적어도 하나 이상의 실린더(70)로 배출되도록 되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제1런너(101)는 제1실린더(71), 제4실린더(74)와 공기관(3)으로 연결될 수 있고, 상기 제2런너(102)는 제2실린더(72), 제3실린더(73)와 공기관(3)으로 연결될 수 있다.
한편, 상기 제1런너(101)와 제2런너(102)의 형상은 대체로 좌우가 대칭일 수 있다. 이에 따라, 제1런너(101) 또는 제2런너(102)를 통과한 공기를 균등하게 각 실린더(70)에 공급되게 할 수 있다.
상기 흡기 시스템(1)은 상기 제어판(52)의 회전을 제어하기 위한 제어기(200)를 더 포함한다. 상기 제어기(200)은 설정된 프로그램에 의해 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 흡기 시스템의 블록도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 흡기 시스템(1)은 감지부(150)를 더 포함한다. 상기 감지부(150)는 엔진의 회전 속도, 점화 순서(Ignition Order)를 감지하도록 되어 있다.
상기 제어기(200)는 감지부(150)로부터 전달된 엔진의 회전 속도와 점화 순서에 대한 정보를 기초로 제어판(52)의 회전되는 정도를 제어한다.
이하의 설명에서는 엔진의 회전 속도가 설정 속도 이하일 경우를 엔진의 저속 구간이라고 하고, 엔진의 회전 속도가 설정 속도를 초과할 경우를 엔진의 고속 구간이라고 한다.
도 1은 엔진의 저속 구간에서, 제1런너(101)와 연결된 실린더에서 점화가 있을 경우의 흡기 시스템을 나타낸다. 이 경우, 제어기(200)는 제어판(52)을 회전하게 하여, 제2공기관을 차단하게 된다. 이에 따라, 공기는 개구부(53)를 따라 제1공기관(11)에 전달된다. 그리고, 제1공기관(11)을 통과한 공기는 제1런너(101)를 지나 제1, 4실린더(71, 74)에 각각 공급되게 된다.
도 2는 엔진의 저속 구간에서, 제2런너(102)와 연결된 실린더에서 점화가 있을 경우의 흡기 시스템을 나타낸다. 이 경우, 제어기(200)는 제어판(52)을 회전하게 하여, 제1공기관을 차단한다. 이에 따라, 공기는 제2공기관(12)에 전달되고, 제2공기관(12)을 통과한 공기는 제2런너(102)를 지나 제2, 3실린더(72, 73)에 각각 공급되게 된다.
이와 같이, 엔진의 저속 구간에서는 각 실린더(70)의 점화되는 순서에 따라, 공기는 선택적으로 제1런너(101)와 제2런너(102)에 분리되게 공급됨으로써, 종래보다 적은 공기 유량만으로도 동일한 엔진 효율을 발생하게 할 수 있다. 다시 말해, 종래에는 엔진의 저속 구간에서 제1, 2, 3, 4실린더(71, 72, 73, 74)에 공기가 공급되어야 했지만, 본 발명의 실시 예에 따르면, 엔진의 저속 구간에서 제1, 4실린더(71, 74) 또는 제2, 3실린더(72, 73)에만 공기를 공급하여도 되는 것이다. 이렇게, 제1런너(101)와 제2런너(102)를 분리하여 공기를 공급되게 함으로써, 흡기 다기관(100)에서 발생되는 흡기 간섭이 저감하게 된다. 또한, 저속 구간에서는 냉각해야 할 공기의 유량이 적어지게 됨에 따라, 인터쿨러의 효율도 향상될 수 있다.
도 3은 엔진의 고속 구간에서의 흡기 시스템을 나타낸다.
엔진의 고속 구간에서, 제어기(200)는 제어판(52)을 상하방향으로 수직이 되도록 제어한다. 이에 따라, 공기는 공기관(3)의 양측에 형성된 개구부(53)로 통과하게 되고, 이렇게 개구부(53)을 통과한 공기는 제1공기관(11)과 제2공기관(12)을 모두 거쳐, 각각 제1런너(101)와 제2런너(102)를 따라 제1, 2, 3, 4실린더(71, 72, 73, 74)에 모두 공급되게 된다. 따라서, 고속 구간에서는 공기 유량을 충분히 공급되게 되고, 엔진 출력이 향상될 수 있다.
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.

Claims (13)

  1. 엔진에 공급되는 공기를 냉각시키도록 된 인터쿨러;
    상기 인터쿨러를 통과한 공기를 적어도 하나 이상의 실린더에 공급하도록 되어 있으며, 제1런너와 제2런너를 구비하고 있는 흡기 다기관;
    상기 인터쿨러의 상부에 위치하고, 상기 인터쿨러에 공급되는 공기를 제어하는 공기 제어 밸브; 그리고
    상기 공기 제어 밸브에 공기를 공급하고, 공기 제어 밸브로부터 배출된 공기를 상기 흡기 다기관에 전달하기 위한 공기관;
    을 포함하며,
    상기 인터쿨러로부터 배출된 공기는 상기 제1런너와 제2런너 중 어느 하나 또는 모두에 선택적으로 공급되고,
    상기 제1런너에 공급된 공기가 공급되는 실린더와, 상기 제2런너에 공급된 공기가 공급되는 실린더는 서로 다른 것을 특징으로 하고,
    상기 인터쿨러는
    상기 제1런너와 유체적으로 연통하는 제1공기관; 그리고
    상기 제2런너와 유체적으로 연통하는 제2공기관;
    을 포함하며,
    상기 제1공기관과 제2공기관을 통과하는 공기의 유동을 분리하기 위한 격벽이 구비되어 있는 것을 특징으로 하고,
    상기 공기 제어 밸브를 통과한 공기는
    선택적으로 제1공기관 또는 제2공기관으로 공급되는 것을 특징으로 하며,
    상기 공기 제어 밸브는 제어틀과 제어판을 포함하고,
    상기 제어틀은 상기 공기관의 내측면에 장착되어 제어판을 고정하도록 되어 있으며,
    상기 제어판은 상기 공기관의 내측에서 공기의 흐름을 차단할 수 있는 형상으로 형성되고,
    상기 제어틀은 원형의 링 형상으로 형성되고, 상기 제어판은 반원의 판 형상으로 형성된 흡기 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인터쿨러는
    냉각수와의 열교환을 통하여 공기를 냉각시키도록 된 수랭식 인터쿨러인 것을 특징으로 하는 흡기 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1런너와 상기 제2런너는
    각각 좌우가 대칭인 것을 특징으로 하는 흡기 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어판은
    상기 제어틀의 내측에서 시계 또는 반시계 방향으로 회전하면서, 상기 제1공기관 또는 제2공기관을 선택적으로 차단할 수 있도록 그 위치가 변경되는 것을 특징으로 하는 흡기 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    엔진의 회전 속도 또는 점화 순서에 따라 상기 제어판을 제어하는 제어기를 포함하고,
    엔진의 회전 속도 또는 점화 순서에 대한 정보를 상기 제어기에 전달하기 위한 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흡기 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    엔진의 회전 속도가 설정 속도 이하인 경우, 상기 제1런너와 연결된 실린더에서 점화가 있을 경우, 상기 제어기는
    상기 제어판을 회전하여, 상기 제2공기관을 차단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 흡기 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    엔진의 회전 속도가 설정 속도 이하인 경우, 상기 제2런너와 연결된 실린더에서 점화가 있을 경우, 상기 제어기는
    상기 제어판을 회전하여, 상기 제1공기관을 차단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 흡기 시스템.
  13. 제10항에 있어서,
    엔진의 회전 속도가 설정 속도 이상인 경우, 상기 제어기는
    상기 제어판을 회전하여, 상기 제1공기관 및 제2공기관이 개구되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 흡기 시스템.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011190744A (ja) * 2010-03-15 2011-09-29 Denso Corp 内燃機関用吸気冷却装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5337724A (en) 1991-09-30 1994-08-16 Mazda Motor Corporation Intake system for an internal combustion engine with a supercharger
DE4433165C1 (de) 1994-09-16 1995-12-21 Mtu Friedrichshafen Gmbh Wärmetauscher in Plattenbauweise
US5551387A (en) * 1995-02-24 1996-09-03 Ortech Corporation Tuned intake manifold for OTTO cycle engines
AT2541U1 (de) 1997-12-22 1998-12-28 Avl List Gmbh Brennkraftmaschine mit mehreren zylindern
US6955149B1 (en) * 2004-08-05 2005-10-18 General Motors Corporation Variable intake manifold with trimode resonance tuning control valve
KR20070023084A (ko) 2005-08-23 2007-02-28 현대자동차주식회사 흡기 제어 밸브
EP2128400A1 (en) 2007-02-20 2009-12-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine
KR101628402B1 (ko) 2010-12-06 2016-06-08 현대자동차주식회사 인터쿨러가 설치된 디젤엔진의 과급공기냉각장치 및 그를 이용한 냉각 방법
US8640456B2 (en) * 2011-11-30 2014-02-04 Cummins Intellectual Property, Inc. Charge air cooler assembly
JP5948883B2 (ja) * 2012-01-17 2016-07-06 マツダ株式会社 エンジンの吸気装置
KR20140076218A (ko) 2012-12-12 2014-06-20 현대자동차주식회사 엔진커버를 이용한 냉각시스템
DE102014000450B4 (de) * 2013-02-18 2016-02-18 Modine Manufacturing Company Einlasskrümmer mit Ladeluftkühler

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011190744A (ja) * 2010-03-15 2011-09-29 Denso Corp 内燃機関用吸気冷却装置

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