KR101878057B1 - 차량의 흡기 조절 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 흡기 조절 장치에 관한 것으로, 흡기유로상에 마련되고, 상기 흡기유로의 측방향으로 연장된 회전축이 형성되며, 회전각이 조절됨에 따라 흡기의 유동단면적을 조절할 수 있도록 마련된 밸브플랩; 상기 밸브플랩에 회전력을 제공하도록 마련된 구동부; 및 상기 흡기유로상에서 상기 밸브플랩을 마주하도록 장착되고, 흡기의 유동방향과 나란한 방향으로 연장되되, 상기 흡기유로 하부를 기준으로 좌측 및 우측의 높이가 서로 상이하도록 마련된 포트플레이트;를 포함하는 차량의 흡기 조절 장치가 소개된다.

Description

차량의 흡기 조절 장치{APPRATUS FOR CONTROLLING INTAKE AIR OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 흡기 조절 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 흡기유로상에 마련되어 엔진의 연소실로 유입되는 흡기의 유동을 조절하여 연소실 내 텀블현상 등을 유도할 수 있는 흡기 조절 장치에 관한 것이다.
최근 차량에는, 특히 그 엔진에 있어서, 주행연비 등 엔진의 효율을 향상시키기 위해 연료의 분사방식, 흡기의 제어방식 및 흡기포트의 구조 등에 대한 다양한 방식의 기술들이 개발 및 적용되고 있다.
위와 같은 다양한 기술 중 차량 엔진의 효율을 향상시키기 위한 기술로서, 특히 연소실 내부로 유입되는 연료와 흡기의 혼합성능 향상을 도모하여, 혼합기의 연료성분이 균일농도를 이루게 함으로써 엔진의 연소효율을 상승시키는 방법이 있다.
특히, 연료와 공기의 혼합성능을 향상시키기 위한 방법에는, 흡기포트의 형상을 변경하거나 흡기포트 내부에 베플 등을 마련함으로써, 흡기의 유동을 조절하여 연소실 내부로 유입된 흡기의 텀블현상을 유도하는 방식이 적용될 수 있다.
텀블현상이란, 연소실로 유입되는 흡기가 연소실의 상단측에서 하단측을 향해 말려들어가는 와류를 형성하는 현상을 말하며, 이러한 텀블현상에 따라 소용돌이치는 흡기에 의해 연소실 내부에서 흡기와 연료와의 혼합성능이 향상되어 연소효율이 증가되는 것이다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-1997-0001923 A1
본 발명은 엔진의 운전상태에 따라 흡기의 유동성능과 연소실의 텀블현상 유도 수준을 효과적으로 조절할 수 있는 차량의 흡기 조절 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 흡기 조절 장치는 흡기유로상에 마련되고, 상기 흡기유로의 측방향으로 연장된 회전축이 형성되며, 회전각이 조절됨에 따라 흡기의 유동단면적을 조절할 수 있도록 마련된 밸브플랩; 상기 밸브플랩에 회전력을 제공하도록 마련된 구동부; 및 상기 흡기유로상에서 상기 밸브플랩을 마주하도록 장착되고, 흡기의 유동방향과 나란한 방향으로 연장되되, 상기 흡기유로 하부를 기준으로 좌측 및 우측의 높이가 서로 상이하도록 마련된 포트플레이트;를 포함한다.
상기 포트플레이트는 상기 밸브플랩의 하류측에 위치될 수 있다.
상기 밸브플랩은 상기 흡기유로의 하부측 내벽과 대응되는 형상으로 마련되고, 회전되어 상기 흡기유로의 하부측 내벽에 밀착될 수 있도록 마련될 수 있다.
상기 포트플레이트는, 상기 흡기유로의 상하방향으로 연장된 센터플레이트; 및 상기 센터플레이트로부터 상기 흡기유로의 좌측 또는 우측으로 연장된 복수의 사이드플레이트;로 구성될 수 있다.
상기 사이드플레이트는 상기 센터플레이트의 길이방향으로 따라 상기 센터플레이트의 좌측 및 우측에 교번하여 마련될 수 있다.
상기 포트플레이트는 상기 센터플레이트의 상단, 중앙 및 하단에 상기 사이드플레이트가 각각 마련되어 총 3개의 사이드플레이트가 마련될 수 있다.
상기 포트플레이트에서 상기 센터플레이트의 좌측에 마련된 사이드플레이트와 우측에 마련된 사이드플레이트는 상기 흡기유로의 길이방향을 따라 연장된 길이가 서로 상이할 수 있다.
상기 복수의 사이드플레이트 각각에는 상기 흡기유로의 내벽을 향해 좌측 또는 우측으로 연장되어 상기 흡기유로의 내벽으로 삽입되는 고정돌기가 마련됨으로써, 상기 흡기유로상의 상기 포트플레이트 위치가 고정될 수 있다.
상기 구동부를 제어하여 상기 밸브플랩의 회전각을 조절하도록 마련된 제어부;를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 포트플레이트를 바라보는 상기 밸브플랩의 단부 높이가 상기 포트플레이트에 마련된 상기 복수의 사이드플레이트 중 어느 하나의 높이에 대응되도록 상기 밸브플랩의 회전각을 조절하도록 마련될 수 있다.
상기 제어부는 엔진 회전속도가 고속에 해당될수록 상기 밸브플랩의 상기 단부 높이가 더 낮아지도록 상기 밸브플랩의 회전각을 조절할 수 있다.
상술한 바와 같은 차량의 흡기 조절 장치에 따르면, 엔진의 운전상태에 따라 흡기의 유동성능과 연소실의 텀블현상 유도 수준을 효과적으로 조절할 수 있는 차량의 흡기 조절 장치를 제공할 수 있다.
특히, 본 발명은 흡기유로상에서 흡기의 유동단면적으로 조절하기 위한 밸브플랩이 마련되고, 상기 밸브플랩에 의해 결정된 유동단면적을 연소실측까지 유지시키는 포트플레이트가 마련되되, 상기 포트플레이트는 좌측과 우측의 높이가 상이하도록 마련됨으로써, 하나의 구조물에서 서로 다른 유동단면적을 유지시킬 수 있어 엔진의 운전상태에 따른 흡기의 유동단면적 조절이 보다 다양하고 효과적으로 이루어질 수 있도록 한다.
한편, 상기 포트플레이트는 센터플레이트 및 사이드플레이트로 구성되되, 상기 사이드플레이트가 복수개로 마련됨으로써, 상기 밸브플랩에 의해 설정될 수 있는 유동단면적의 선택 폭을 효과적으로 향상시켜 엔진 운전상태에 따라 흡기의 유동단면적의 합리적인 선택을 가능하게 한다.
나아가, 상기 밸브플랩은 엔진의 회전속도가 고속에 해당될수록 회전각이 줄어들어 흡기의 유동단면적이 커지도록 제어됨으로써, 엔진의 저속구간에서는 연소실의 텀블현상 유도 기능이 강화되도록 하고, 엔진의 고속구간에서는 흡기의 저항을 최소화하여 흡기량을 향상시키도록 하는데 유리하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 흡기 조절 장치를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 흡기 조절 장치에서 포트플레이트를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 흡기 조절 장치에서 포트플레이트가 장착된 흡기유로의 단면을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 흡기 조절 장치에서 엔진의 운전상태에 따라 밸브플랩에 의해 결정되는 유동단면적이 변화되는 모습을 나타낸 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 살펴본다.
도 1 내지 4과 같이, 본 발명에 따른 차량의 흡기 조절 장치(100)는 흡기유로(10)상에 마련되고, 상기 흡기유로(10)의 측방향으로 연장된 회전축(122)이 형성되며, 회전각이 조절됨에 따라 흡기의 유동단면적을 조절할 수 있도록 마련된 밸브플랩(120); 상기 밸브플랩(120)에 회전력을 제공하도록 마련된 구동부(110); 및 상기 흡기유로(10)상에서 상기 밸브플랩(120)을 마주하도록 장착되고, 흡기의 유동방향과 나란한 방향으로 연장되되, 상기 흡기유로(10) 하부를 기준으로 좌측 및 우측의 높이가 서로 상이하도록 마련된 포트플레이트(140);를 포함한다.
이를 구체적으로 살펴보면, 밸브플랩(120)은 흡기유로(10)상에 마련되고, 상기 흡기유로(10)의 측방향으로 연장된 회전축(122)이 형성되며, 회전각이 조절됨에 따라 흡기의 유동단면적을 조절할 수 있도록 마련된다.
밸브플랩(120)은 흡기유로(10)상에 마련되는데, 본 발명에 있어서 흡기유로(10)는 엔진블록에 형성된 흡기포트 또는 인매니폴드상의 유로를 의미할 수 있다. 바람직하게는 본 발명이 엔진 연소실에서의 텀블현상을 유도하기 위한 것이므로, 본 발명에서 흡기유로(10)는 상기 흡기포트 및 인매니폴드로 이루어질 수 있는 흡기유로(10) 중 연소실에 인접한 부분에 해당될 수 있다.
밸브플랩(120)은 흡기유로(10)의 측방향으로 연장된 회전축(122)이 형성된다. 상기 회전축(122)을 중심으로 회전하게 되는데, 이러한 밸브플랩(120)의 회전각에 따라 밸브플랩(120)에 의해 차폐되는 흡기유로(10)상의 단면적이 변화하게 되고, 이를 통해 밸브플랩(120)은 흡기의 유동단면적을 조절하는 역할을 수행한다.
밸브플랩(120)의 형상은 다양할 수 있다. 예컨대 판상으로 구비되어 회전각에 따라 흡기의 유동단면적을 차폐하는 수준이 변화하도록 마련될 수 있으며, 판상에서도 평판의 형상으로 마련되거나 원통의 일부에 해당되도록 곡률이 형성된 판에 해당될 수도 있다. 이러한 밸브플랩(120)의 구체적인 형상은 흡기유로(10)의 내벽 형상과 전략적인 측면을 고려해 다양하게 결정될 수 있다.
도 1 및 4에는 특히 흡기유로(10)의 하부측 내벽의 형상과 일치 또는 대응되는 형상으로 마련되고, 필요에 따라 흡기유로(10)의 하부측 내벽에 밀착될 수 있는 구조로 마련된 밸브플랩(120)이 도시되어 있다.
한편, 구동부(110)는 상기 밸브플랩(120)에 회전력을 제공하도록 마련된다.
구동부(110)는 부압식 또는 모터식으로 구비될 수 있는 등 다양한 방식의 동력원으로서 마련될 수 있다. 바람직하게는, 상기 구동부(110)가 흡기유로(10)의 외벽측에 마련되고, 기어 또는 링크 등의 연결부재를 통해 상기 구동부(110)로부터 동력이 밸브플랩(120)으로 전달될 수 있다. 도 1 및 4에는 흡기유로(10)의 외부에 마련되어 상기 밸브플랩(120)에 회전력을 제공하기 위한 구동부(110)가 모식적으로 도시되어 있다.
한편, 포트플레이트(140)는 상기 흡기유로(10)상에서 상기 밸브플랩(120)을 마주하도록 장착되고, 흡기의 유동방향과 나란한 방향으로 연장되되, 상기 흡기유로(10) 하부를 기준으로 좌측 및 우측의 높이가 서로 상이하도록 마련된다.
구체적으로, 포트플레이트(140)는 상기 밸브플랩(120)과 연속되도록 위치된다. 이 때, 포트플레이트(140)는 상기 밸브플랩(120)의 상류측에 위치될 수도 있고, 하류측에 위치될 수도 있으며, 경우에 따라서는 포트플레이트(140)와 밸브플랩(120)의 위치가 흡기유로(10)의 길이방향을 기준으로 중첩되어 푸트플레이트의 상부 또는 하부에 밸브플랩(120)이 위치될 수도 있을 것이다.
포트플레이트(140)는 상기 밸브플랩(120)에 의해 결정된 흡기의 유동단면적을 연장시켜 유지시키는 역할을 수행한다. 또한, 바람직하게는 상기 포트플레이트(140)의 하류측은 연소실에 인접하도록 위치되어 상기 밸브플랩(120)에 의해 결정된 흡기의 유동단면적이 연소실로 유입되는 흡기에 있어서도 적용될 수 있도록 마련된다.
밸브플랩(120)에 의해 감소된 흡기의 유동단면적이 상기 포트플레이트(140)에 의해 흡기유로(10)의 하류측을 향하면서 유지되고, 유동단면적이 줄어든 상태에서 연소실로 유입되는 흡기는 연소실의 유입구상에서 일측으로 편향된 흐름이 보이게 된다.
위와 같이 편향된 유동을 가지는 흡기가 연소실로 유입되면 연소실 내에서 흡기의 소용돌이가 형성되는데, 이러한 소용돌이는 연료와 흡기간의 혼합성능을 향상시키는 데에 유리하여 완전연소 및 연비 향상에 유리하게 작용할 수 있다.
특히, 포트플레이트(140)는 흡기유로(10)를 기준으로 측방향으로 연장된 폭을 가지는 판상으로 구비될 수 있고, 밸브플랩(120)은 상기 포트플레이트(140)에 의해 구획되는 흡기유로(10)의 하부측 흡기 유동을 차단시키도록 마련될 수 있다.
이 경우, 밸브플랩(120)의 회전각 발생 시 흡기유로(10)의 하부측 흡기 유동이 차단되고, 흡기는 흡기유로(10)의 상부측으로 집중되어 연소실로 유입하게 되는데, 이 때 흡기유로(10)의 상부측으로 집중되어 연소실로 유입되는 흡기가 연소실의 하부측을 향해 말려들어가는 현상을 텀블(TUMBLE)현상이라 하며, 이는 특히 엔진의 저속회전 상황에서 연료과 공기의 혼합성능 향상에 중요하게 작용한다.
한편, 상기한 바와 같이 본 발명의 포트플레이트(140)는 흡기유로(10)의 하부로부터의 높이를 기준으로 할 때, 특히 좌측과 우측의 높이가 서로 상이하도록 마련된다. 본 발명에서 정의되는 높이는 특별한 언급이 없다면 상기 흡기유로(10)의 하부로부터 수직하게 측정된 높이를 의미하는 것으로 이해됨이 바람직하고, 여기서 좌측 및 우측을 정의하는 기준은 상기 흡기유로(10)의 중심을 상하방향으로 지나는 중심선을 기준으로 정의할 수 있다.
즉, 바람직하게는 상기 중심선의 좌측은 균일한 높이를 가지도록 마련될 수 있고, 우측 또한 균일한 높이를 가지도록 마련될 수 있으나, 좌측과 우측이 가지는 평균적인 높이는 서로 상이하게 마련된다.
여기서 제시된 좌측과 우측의 정의는 통상의 기술자에게 있어 통념적으로 이해될 수 있는 기준으로서 제시된 것이며, 전략적인 측면 또는 흡기유로(10)의 설계적인 특징에 따라서는 중심선으로부터 다소 이격된 지점에서 정의될 수도 있는 것이고, 보다 바람직하게는 상대적인 개념을 도입하여 좌우측상의 높이차가 발생되는 지점을 기준으로 그 좌측 및 우측을 정의하는 것도 가능할 것이다.
도 2에는 좌측과 우측의 높이가 다르게 형성된 포트플레이트(140)의 형상이 도시되어 있다. 도 2에 도시된 포트플레이트(140)의 경우, 중앙부가 단차지도록 마련됨으로써, 상기 단차진 부위를 기준으로 좌측과 우측의 구별이 가능하다.
도 3에는 상기 포트플레이트(140)가 장착된 흡기유로(10)의 단면 형상이 도시되어 있다. 도 3에 도시된 포트플레이트(140)는 본 발명의 실시예에 따라 포트플레이트(140)의 좌측 또는 우측에 복수의 플레이트가 마련되어 있지만, 좌측 및 우측에서 최상부에 위치된 플레이트를 높이를 비교해보면, 서로 상이한 것으로 알 수 있다.
본 발명에서 포트플레이트(140)의 좌측 및 우측 높이를 상이하게 형성하는 것은 엔진의 운전상태에 따라 흡기 유동특성을 변화시키기 위함인데, 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명과 같이 포트플레이트(140) 및 밸브플랩(120)을 이용하여 흡기 유동단면적으로 변화시키고 텀블현상으로 유도하고자 하는 경우, 특히 차량이 저속 주행 구간에 해당되어 엔진의 운전상태가 저속상태에 해당되는 경우, 고속상태에 비해 연소실로 유입되는 흡기량은 적고, 이에 대응하여 연료분사량 또한 적은 상황에 해당되는 바, 안정적이고 효율이 높은 연소가 이루어지기 위해서는 텀블현상의 유도수준이 높아지는 것이 바람직하다.
이 때, 상기 밸브플랩(120)의 회전변위를 형성하고 포트플레이트(140)와 함께 흡기의 유동단면적을 감소시켜 유지하게 되는데, 이에 따라 연소실의 텀블현상이 발생되어 연료와 흡기간 혼합성능이 향상되고 완전연소 효율이 증가한다.
반면, 차량이 고속 주행구간 등에 해당되어 엔진의 운전상태가 고속상태에 해당되는 경우, 저속상태에 비해 빠른 연소실의 피스톤 운동에 의해 연소실 내부의 난류 확보가 이루어지게 된다. 때문에 저속상태에 비해 텀블현상 유동의 필요성이 반감된다.
한편, 엔진의 고속상태에서는 연소실로 유입되어야 할 흡기의 양이 증가하게 되는데, 이러한 상황에서 밸브플랩(120)의 회전변위가 형성되면 흡기의 유동단면적이 줄어들어 유동계수가 반감되고, 흡기량 충족에 오히려 불리하게 되어 엔진 효율을 반감시킬 수 있다. 즉, 밸브플랩(120)에 의해 결정되는 흡기의 유동단면적은 엔진의 운전상태에 따라 요구되는 수준이 변화하는 것이다.
따라서, 밸브플랩(120)에 의해 결정되고 포트플레이트(140)에 의해 유지 및 안정화되는 흡기의 유동단면적인 그 결정범위가 다양할수록 엔진의 운전상태에 따른 흡기 특성을 보다 세부적으로 충족시킬 수 있어 유리하게 된다.
다만, 밸브플랩(120)을 회전시키는 것은 별론으로 하더라도, 상기 포트플레이트(140) 또한 위치 가변적으로 마련하는 것은 구동부(110)의 추가 또는 밸브플랩(120)과의 연동구조를 설계해야 하므로 구조적인 불리함이 발생한다.
이에 따라, 본 발명은 포트플레이트(140)를 가변적으로 마련하는 대신 좌측 및 우측의 높이에 있어 차이가 있도록 마련함으로써, 흡기 유동단면적 설정범위를 다양화시키게 된다.
예컨대 우측의 높이가 좌측의 높이보다 더 높게 설정된 포트플레이트(140)를 흡기유로(10)상에 장착하는 경우(도 3에 도시된 포트플레이트(140)에서 최하단에 위치된 우측 플레이트를 제거한 경우에 해당될 것이다.), 엔진의 운전상태가 저속상태에 해당되면 고속상태 대비 연소실 내부의 텀블현상 유도의 수준이 더 높게 요구되는 바, 흡기의 유동단면적 감소량이 더 크게 요구될 것이다.
이러한 경우, 밸브플랩(120)은 상기 포트플레이트(140)의 우측 높이(좌측보다 더 높은 위치)에 그 끝단이 맞추어지도록 회전되고, 텀블현상 유도 수준이 가장 크게 설정된다.
이 때, 포트플레이트(140)의 우측은 상기 밸브플랩(120)의 회전된 높이와 대응되는 높이로 형성되어 있는 바, 상기 밸브플랩(120)에 의해 감소된 유동단면적 수준을 온전하게 유지하게 되고, 포트플레이트(140)의 좌측은 상기 밸브플랩(120)의 회전된 높이보다 다소 낮은 높이를 유지하도록 형성되어 있지만, 일정 수준의 높이를 이루고 있는 바 텀블현상 유도 효과를 가지는 데에 충분하다.
한편, 상기 엔진의 운전상태가 저속상태를 넘어 중속상태에 해당되는 경우, 연소실로의 유입이 요구되는 흡기량이 상기 저속상태보다 다소 증가되는 바, 밸브플랩(120)의 회전된 높이는 상기 엔진의 저속상태보다 다소 낮아지도록 결정되되 특히 상기 포트플레이트(140)의 좌측 높이에 대응되도록 결정된다.
이 경우, 흡기는 포트플레이트(140)의 좌측에서, 상기 포트플레이트(140)의 좌측높이에 대응되는 높이로 유동단면적이 감소되어 유동하게 되고, 포트플레이트(140)의 우측에서는 감소된 유동단면적이 유지되지는 않지만, 포트플레이트(140) 좌측 및 우측에 대한 평균적인 흡기유동이 밸브플랩(120)의 회전변위 형성 전보다 흡기유로(10)의 상부측으로 집중되는 효과가 발생되는 바, 상기 엔진의 저속상태에 비해 텀블효과는 다소 낮추고 흡기량(유량계수)는 다소 증가시킬 수 있다.
한편, 상기 엔진의 운전상태가 그 회전속도를 기준으로 중속상태를 넘어 고속상태에 접어드는 경우, 밸브플랩(120)은 회전각을 형성하지 않고 바람직하게는 흡기유로(10)의 하부에 밀착되도록 위치되고, 흡기의 유동단면적은 흡기유로(10)의 단면적과 동일하게 된다. 이 때는 흡기량이 최대가 되며 텀블현상 유도효과가 최소가 된다.
위의 예시와 같이, 본 발명에서는 포트플레이트(140)의 좌측과 우측이 이루는 높이를 달리함으로써, 하나의 포트플레이트(140)를 구비함에도 불구하고 복수의 흡기 유동단면적을 결정하는 것이 가능하게 되는 바, 엔진의 운전상태에 따른 흡기의 유동특성을 세부적으로 조절할 수 있게 되어 구조의 단순화를 도모하면서도 효과적인 엔진 효율의 향상을 도모할 수 있게 되는 것이다.
도 1에는 본 발명에 따른 차량의 흡기 조절 장치(100)가 도시되어 있으며, 도 2에는 본 발명의 일실시예에 의한 포트플레이트(140) 형상이 도시되어 있다. 도 3에는 도 2에 도시된 포트플레이트(140)가 장착된 흡기유로(10)의 단면이 도시되어 있으며, 도 4에는 도 2에 도시된 포트플레이트(140)가 장착된 경우로서 엔진의 운전상태에 따라 포트플레이트(140)에 대한 밸브플랩(120)의 회전각 변화가 도시되어 있다.
한편, 도 1 및 4와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 흡기 조절 장치(100)에서 상기 포트플레이트(140)는 상기 밸브플랩(120)의 하류측에 위치된다.
상기한 바와 같이, 포트플레이트(140)는 바람직하게는 흡기유로(10)의 측방향을 따라 연장된 폭을 가지는 판상으로 구비되며, 상기 밸브플랩(120)은 상기 포트플레이트(140)에 의해 구획되는 흡기유로(10) 중 일부로의 흡기 유동을 차단하는 역할을 수행한다.
다만, 상기 밸브플랩(120)이 상기 포트플레이트(140)보다 하류측에 위치한 경우에는 상기 밸브플랩(120)에 의해 흡기유로(10)의 단면적 중 일부에 대한 흡기 유동이 차단되더라도, 이러한 차단은 일단 흡기가 밸브플랩(120)에 도달한 이후에 가능한 것이므로, 흡기가 밸브플랩(120)에 도달하기 전 이미 포트플레이트(140)에 구획된 구간 내부로 유입된 상태가 되므로, 상기 포트플레이트(140)에 의해 구획되고 밸브플랩(120)에 의해 차단되는 흡기유로(10) 일부분에는 흡기의 맴돌이 등 난류가 발생될 수 있다.
위와 같이 포트플레이트(140)가 설치된 구간상에서 흡기가 정체되는 구조는 흡기의 난류 발생 등에 의해 흡기 유동이 방해받을 수 있어 불리할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 특히 밸브플랩(120)이 포트플레이트(140)의 상류측에 위치되어 흡기의 유동단면적 조절을 수행하도록 마련됨으로써, 흡기 유동단면적 조절의 효율성을 향상시키게 된다. 도 1 및 4에는 포트플레이트(140)의 상류측에 밸브플랩(120)이 마련된 모습이 도시되어 있다.
한편, 도 1 및 4와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 흡기 조절 장치(100)에서 상기 밸브플랩(120)은 상기 흡기유로(10)의 하부측 내벽과 대응되는 형상으로 마련되고, 회전되어 상기 흡기유로(10)의 하부측 내벽에 밀착될 수 있도록 마련된다.
구체적으로, 상기 흡기유로(10)의 내벽 형상은 원형, 사각형 등 필요에 따라 다양할 수 있다. 이 때, 본 발명의 실시예에서는 상기 밸브플랩(120)의 형상이 흡기유로(10)의 하부측 내벽과 대응되는 형상으로 마련되어 밸브플랩(120)이 흡기유로(10)에 밀착될 수 있도록 마련된다.
앞서 설명한 바와 같이, 차량의 주행속도 또는 엔진의 운전상태로서 특히 RPM상황에 따라서는 텀블현상의 유도보다 흡기량을 최대로 증가시켜야 하는 상황이 있을 수 있다. 특히 엔진의 회전수가 고속에 해당될수록 그러하다.
이 때는 흡기유로(10)상에 밸브플랩(120)이 구비되는 것이 흡기의 유동을 방해하는 요소가 되어 오히려 엔진 효율 향상에 불리하게 작용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 상기 밸브플랩(120)의 형상을 흡기유로(10) 하부측 내벽과 일치 또는 대응되도록 마련하고, 엔진의 운전상태가 고속상태에 해당되는 경우 상기 밸브플랩(120)이 상기 흡기유로(10)의 하부측 내벽에 밀착될 수 있도록 회전시켜 흡기의 유동량을 최대화한다.
도 1 및 4에는 흡기유로(10)의 단면 형상이 대략 원통 형상을 이루고, 밸브플랩(120)은 상기 흡기유로(10)의 하부측 내벽 형상과 대응되도록 마련된 모습이 개략적으로 도시되어 있다.
한편, 도 2 및 3과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 흡기 조절 장치(100)에서 상기 포트플레이트(140)는, 상기 흡기유로(10)의 상하방향으로 연장된 센터플레이트(142); 및 상기 센터플레이트(142)로부터 상기 흡기유로(10)의 좌측 또는 우측으로 연장된 복수의 사이드플레이트(144);로 구성된다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에서 포트플레이트(140)는 센터플레이트(142) 및 사이드플레이트(144)로 구성된다. 센터플레이트(142)는 상기 포트플레이트(140)의 중앙에서 흡기유로(10)를 기준으로 상하방향으로 연장되도록 마련된다. 본 발명의 실시예에서 상기 포트플레이트(140)는 상기 센터플레이트(142)에 의해 좌측 및 우측이 구분될 수 있다.
사이드플레이트(144)는 상기 센터플레이트(142)로부터 연장된 형상의 플레이트에 해당된다. 사이드플레이트(144)는 센터플레이트(142)의 좌측이나 우측으로 연장된 판상으로 마련되는데, 이것이 복수개 마련되어 상기 밸브플랩(120)과의 관계에서 설정될 수 있는 흡기 유동단면적의 크기를 결정한다.
예컨대, 상기 사이드플레이트(144)가 3개 구비되면 밸브플랩(120)에 의해 설정될 수 있는 흡기의 유동단면적은 4가지가 된다.(이 경우 밸브플랩(120)이 흡기유로(10) 하부에 밀착되는 경우를 포함한다.)
한편, 상기 사이드플레이트(144)는 바람직하게는 상기 센터플레이트(142)와 수직한 방향으로 연장될 수 있고, 상호간에 등간격을 이루도록 마련될 수 있다. 상호간의 등간격을 이루는 것이 엔진의 운전상태를 구간화하여 현재 요구되는 흡기의 유동특성을 적절히 충족시키는 데에 유리할 수 있다.
도 2 내지 3에는 포트플레이트(140)에 마련된 센터플레이트(142) 및 사이드플레이트(144)가 도시되어 있다. 특히 도 2 내지 3에 도시된 실시예에서는 상기 사이드플레이트(144)개 3개 구비된 모습이 도시되어 있다.
결국, 본 발명의 실시예에서는 포트플레이트(140)에 구비되는 서로 다른 높이의 사이드플레이트(144)를 복수개 구비함으로써, 포트플레이트(140)의 고정 구조에도 불구하고 흡기의 유동단면적으로 다양하게 결정할 수 있어 엔진 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
한편, 도 2 및 3과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 흡기 조절 장치(100)에서 상기 사이드플레이트(144)는 상기 센터플레이트(142)의 길이방향으로 따라 상기 센터플레이트(142)의 좌측 및 우측에 교번하여 마련된다.
사이드플레이트(144)가 상기 센터플레이트(142)의 좌측이나 우측에서 연속하는 경우, 상기 연속된 사이드플레이트(144)와 그 반대측에 위치된 사이드플레이트(144)간의 높이차가 커지면서 흡기 유동의 불안정성을 유발할 수 있다.
구체적으로, 사이드플레이트(144)가 센터플레이트(142)의 좌우측으로 교번하며 마련되는 경우에는 흡기의 유동단면적이 한단계씩 감소되거나 증가되는 경우 항상 센터플레이트(142)의 좌측과 우측의 사이드플레이트(144)간 높이차가 일정하게 된다.
그러나, 사이드 플레이트가 좌측이나 우측 어느 일측에서 연속되어 마련되는 경우, 밸브플랩(120)에 의해 흡기의 유동단면적이 상기 연속된 사이드플레이트(144)상으로 결정되면 해당 사이드플레이트(144)와 그 반대측(예컨대 좌측이면 우측)에 존재하는 사이트플레이와의 높이차가 2단계 이상으로 증가되어 흡기의 유동에 영향을 미칠 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 상기 센터플레이트(142)의 좌측 및 우측의 사이드플레이트(144) 높이를 서로 상이하게 마련하되, 특히 사이드플레이트(144)는 센터플레이트(142)의 좌측 및 우측에 교번하여 마련됨으로써, 어느 하나의 유동단면적이 결정되는 경우 흡기의 유동 경계에 해당되는 센터플레이트(142) 좌측 및 우측 사이드플레이트(144)간 높이차가 일정하게 되어 유동 안정성을 향상시킬 수 있는 것이다.
도 2 및 3을 살펴보면, 위에서 설명한 바와 같이 센터플레이트(142)의 좌측 및 우측에 교번하여 사이드플레이트(144)가 마련된 모습이 도시되어 있다.
도 3에서 설명할 때, 만약 밸브플랩(120)이 A선을 이루는 사이드플레이트(144)에 대응되도록 회전된 경우에는 상기 포트플레이트(140)에서 흡기의 유동경계를 이루게 되는 사이드플레이트(144)는 A선에 위치된 사이드플레이트(144) 및 B선에 위치된 사이드플레이트(144)가 된다.
만약 밸브플랩(120)이 B선을 이루는 사이드플레이트(144) 높이에 대응되도록 회전된 경우에는, 상기 포트플레이트(140)에서 흡기의 유동 경게선을 이루게 되는 사이드플레이트(144)는 B선에 위치된 사이드플레이트(144)와 C선에 위치된 사이드플레이트(144)가 된다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 하나의 단계로 유동단면적이 결정되면, 센터플레이트(142)의 좌측 및 우측간 흡기의 유동경계 높이가 서로 상이하게 되는데, 본 발명의 실시예와 같이 센터플레이트(142)의 좌측 및 우측으로 사이드플레이트(144)가 교번하여 위치되는 경우, 흡기 유동단면적으로 단계적으로 증가시키거나 감소시키더라도 상기 센터플레이트(142)의 좌측 및 우측간 높이차가 항상 일정하여 유동 안정성 향상에 유리하다는 것이다.
한편, 도 2 내지 4와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 흡기 조절 장치(100)에서 상기 포트플레이트(140)는 상기 센터플레이트(142)의 상단, 중앙 및 하단에 상기 사이드플레이트(144)가 각각 마련되어 총 3개의 사이드플레이트(144)가 마련된다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에서는 상기 센터플레이트(142)의 상단의 좌측 또는 우측 중 어느 일측으로 사이드플레이트(144)가 마련된다. 도 3을 기준으로 설명할 때 A선에 위치된 사이드플레이트(144)에 해당된다.
또한, 앞서 설명한 바와 같이 각각의 사이드플레이트(144)는 서로 동일한 높이차를 가지며 마련됨이 바람직한데, 상기 센터플레이트(142)의 상단과 하단을 기준으로 그 가운데에 해당되는 높이에 사이드플레이트(144)가 마련된다.
바람직하게는 도 3을 기준으로 A선에 위치된 사이드플레이트(144)가 센터플레이트(142)의 우측에 마련된 경우에는 상기 센터플레이트(142)의 중앙에 위치되는 사이드플레이트(144)는 B선에 위치된 사이드 플레이트며 센터플레이트(142)의 좌측에 마련된다.
또한 센터플레이트(142)의 하단에도 좌우측을 교번하여 사이드플레이트(144)가 마련되는데, 이러한 본 발명이 실시예와 같이 총 3개의 사이드플레이트(144)를 가지는 포트플레이트(140)의 경우는 총 4단계(밸브플랩(120)이 흡기유로(10) 내벽에 밀착되는 경우 포함)의 유동단면적 조절단계가 설정될 수 있다.
도 2 내지 3에는 본 발명 실시예에 따른 포트플레이트(140)의 모습이 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명 실시예에 따른 포트플레이트(140)가 장착되어 총 4단계로 조절되는 밸브플랩(120)의 작동 모습이 개략적으로 도시되어 있다.
한편, 도 1 및 4와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 흡기 조절 장치(100)에서 상기 포트플레이트(140)에서 상기 센터플레이트(142)의 좌측에 마련된 사이드플레이트(144)와 우측에 마련된 사이드플레이트(144)는 상기 흡기유로(10)의 길이방향을 따라 연장된 길이가 서로 상이하다.
구체적으로, 센터플레이트(142)의 좌측에 마련된 적어도 하나 이상의 사이드플레이트(144)는 흡기유로(10)의 길이방향으로 연장된 길이가 서로 동일하고, 센터플레이트(142)의 우측에 마련된 적어도 하나 이상의 사이드플레이트(144) 또한 연장된 길이가 서로 동일함이 바람직하다.
다만, 본 발명의 실시예에서 상기 센터플레이트(142)의 좌측에 마련된 사이드플레이트(144)와 우측에 마련된 사이드플레이트(144)는 서로 연장된 길이가 상이하다. 이에 따라 연소실로 유입되는 흡기는 좌측 및 우측간의 유동특성이 상이하게 되고, 이는 연소실 내부에서 흡기의 스월이 형성될 수 있게 한다.
본 발명에서 스월이란, 연소실의 바닥과 대략 평행한 방향으로 회전하는 소용돌이를 말하며, 이는 상기한 것처럼 연소실 내부로 유입되는 흡기의 좌측과 우측간 유동특성 차이에서 유도될 수 있다.
결국, 본 발명의 실시예에서는 포트플레이트(140) 및 밸브플랩(120)을 이용하여 연소실 내부의 텀블현상을 유도함과 동시에, 상기 포트플레이트(140)에서 센터플레이트(142)의 좌측과 우측에 위치된 사이드플레이트(144)간 길이를 다르게 함으로써 연소실 내부의 스월현상 또한 유도할 수 있게 되는 것이다.
도 2에는 센터플레이트(142)를 기준으로 좌측의 사이드플레이트(144)와 우측의 사이드플레이트(144)간 길이가 서로 다르게 마련된 포트플레이트(140)의 모습이 도시되어 있다. 바람직하게는, 길이가 서로 다르게 형성된 단부측이 연소실을 향하는 단부측에 해당된다.
한편, 도 1 및 4와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 흡기 조절 장치(100)에서 상기 복수의 사이드플레이트(144) 각각에는 상기 흡기유로(10)의 내벽을 향해 좌측 또는 우측으로 연장되어 상기 흡기유로(10)의 내벽으로 삽입되는 고정돌기(146)가 마련됨으로써, 상기 흡기유로(10)상의 상기 포트플레이트(140) 위치가 고정된다.
구체적으로, 본 발명은 포트플레이트(140)를 가변적인 구조로 마련하지 않고도, 본 발명에 의해 설정되는 흡기의 유동단면적을 다단화하여 설정할 수 있도록 한다. 즉, 본 발명에서 포트플레이트(140)는 고정된 구조를 가지게 되는데, 이와 같은 포트플레이트(140)의 고정은 상기 사이드플레이트(144)의 측부에 고정돌기(146)가 마련됨으로써 가능하게 된다.
고정돌기(146)는 사이드플레이트(144)의 측방 단부에 마련된다. 예컨대 센터플레이트(142)의 우측에 위치된 사이드플레이트(144)는 고정돌기(146)가 흡기유로(10)의 내벽을 향하도록 우측으로 연장되어 마련된다. 센터플레이트(142)의 좌측된 외치된 사이드플레이트(144)의 경우는 그 반대가 된다.
본 발명의 실시예에서 바람직하게는 상기 사이드플레이트(144)는 상기 센터플레이트(142)로부터 상기 흡기유로(10)의 내벽에 대략 접하도록 연장되는데, 그러한 사이드플레이트(144)로부터 흡기유로(10)의 내벽측을 향해 연장된 고정돌기(146)는 흡기유로(10)의 내벽에 삽입되도록 위치된다.
도 2에는 위와 같은 고정돌기(146)가 마련된 사이드플레이트(144)의 모습이 도시되어 있으며, 도 3에는 상기 고정돌기(146)가 삽입된 흡기유로(10)의 단면 형상이 개략적으로 도시되어 있다.
한편, 도 1 및 4와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 흡기 조절 장치(100)에서 상기 구동부(110)를 제어하여 상기 밸브플랩(120)의 회전각을 조절하도록 마련된 제어부(200);를 더 포함하고, 상기 제어부(200)는 상기 포트플레이트(140)를 바라보는 상기 밸브플랩(120)의 단부(124) 높이가 상기 포트플레이트(140)에 마련된 상기 복수의 사이드플레이트(144) 중 어느 하나의 높이에 대응되도록 상기 밸브플랩(120)의 회전각을 조절하도록 마련된다.
구체적으로, 본 발명에서 상기 밸브플랩(120)은 엔진의 운전상태에 따라 회전각이 조절될 수 있다. 이와 같이 엔진의 운전상태에 따라 밸브플랩(120)의 회전각을 결정하는 것이 본 발명의 실시예에서 제어부(200)에 해당된다.
제어부(200)는 엔진 또는 차속 정보 등을 수집할 수 있도록 마련된다. 여기서 제어부(200)는 엔진을 제어하는 ECU 자체에 해당될 수도 있고, 상기 ECU와 신호적으로 연결된 별도의 장치에 해당될 수도 있다.
한편, 제어부(200)는 위와 같이 엔진의 운전상태 정보를 수집하고, 현재 상태에 적합한 밸브플랩(120)의 회전각을 결정한다. 여기서 엔진의 운전상태는 특히 엔진의 회전수에 해당될 수 있으나, 필요에 따라 다양한 변수값에 해당될 수 있음은 물론이다.
또한, 엔진의 운전상태에 따라 밸브플랩(120)의 회전각 결정방식 및 그 수치적 관계 또한 다양하게 결정될 수 있다. 다만, 바람직하게는 하기하는 내용과 같이 엔진의 운전상태로서 엔진 회전수가 증가되면, 흡기유로(10)의 길이방향을 기준으로 상기 밸브플랩(120)의 회전각이 점차 감소되는 방향으로 제어부(200)는 밸브플랩(120)을 제어할 수 있다.
다만, 제어부(200)는 밸브플랩(120)의 회전각 제어 시, 상기 포트플레이트(140)를 바라보는 밸브플랩(120)의 단부(124) 높이가 상기 포트플레이트(140)에 마련된 복수의 사이드플레이트(144) 중 어느 하나의 높이와 동일 또는 대응되도록 밸브플랩(120)의 회전각을 제어한다.
한편, 도 4와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 흡기 조절 장치(100)에서 상기 제어부(200)는 엔진 회전속도가 고속에 해당될수록 상기 밸브플랩(120)의 상기 단부(124) 높이가 더 낮아지도록 상기 밸브플랩(120)의 회전각을 조절한다.
앞서 설명한 바와 같이, 엔진의 회전속도를 기준으로 엔진이 고회전상태에 다가갈수록 엔진에서 요구되는 흡기량은 증가하고, 텀블현상 유도수준을 중요도가 감소할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에서 제어부(200)는 엔진의 회전속도가 고속에 해당될수록 포트플레이트(140)를 바라보는 밸브플랩(120)의 단부(124) 높이가 더 낮아지도록 상기 회전각을 조절한다.
회전각의 조절은 구동부(110)의 구동량을 조절함으로써 이루어질 수 있고, 바람직하게는 본 발명의 실시예에서 설정될 수 있는 엔진 회전속도의 최고속단계에서 상기 제어부(200)는 상기 밸브플랩(120)이 흡기유로(10)의 하부에 밀착되도록 밸브플랩(120)의 회전시킨다.
또한, 엔진 회전속도가 최저속단계에 해당하는 경우 상기 포트플레이트(140)에 마련된 최상측 사이드플레이트(144)에 상기 밸브플랩(120)의 상기 단부(124) 높이가 일치되도록 밸브플랩(120)을 회전시킬 수 있다.
이러한 엔진 회전속도의 구간화는 전략적인 측면과 실험적인 결과를 토대로 결정될 수 있고, 각 구간에 대응되는 밸브플랩(120)의 단부(124) 높이(회전각)과 사이드플레이트(144)의 높이는 설계적으로 미리 결정될 수 있는 요소이다.
결국, 본 발명의 실시예에서는 엔진 회전속도를 기준으로 밸브플랩(120)의 회전각을 결정하되, 엔진 회전속도가 낮을수록 밸브플랩(120)의 회전각을 증가시켜 텀블현상 유도수준을 강화하고, 엔진 회전속도가 높을수록 밸브플랩(120)의 회전각을 감소시켜 연소실로의 흡기량(유량계수)를 증가시키게 된다.
본 발명에서 밸브플랩(120)의 회전각은 흡기유로(10)의 길이방향에 대해 밸브플랩(120)의 길이방향이 이루는 각도로 정의될 수 있다. 즉, 밸브플랩(120)이 흡기유로(10) 하부측 내벽에 밀착되도록 위치된 경우는 통상의 기술자 입장에서 밸브플랩(120)의 길이방향과 흡기유로(10) 길이방향이 동일한 상태인 것으로 이해될 수 있으며, 이 때의 밸브플랩(120) 회전각은 0 에 해당될 것이다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
110 : 구동부 120 : 밸브플랩
140 : 포트플레이트 200 : 제어부

Claims (10)

  1. 흡기유로상에 마련되고, 상기 흡기유로의 측방향으로 연장된 회전축이 형성되며, 회전각이 조절됨에 따라 흡기의 유동단면적을 조절할 수 있도록 마련된 밸브플랩;
    상기 밸브플랩에 회전력을 제공하도록 마련된 구동부; 및
    상기 흡기유로상에서 상기 밸브플랩을 마주하도록 장착되고, 흡기의 유동방향과 나란한 방향으로 연장되되, 상기 흡기유로 하부를 기준으로 좌측 및 우측의 높이가 서로 상이하도록 마련된 포트플레이트;를 포함하고,
    상기 밸브플랩의 회전각에 따라 상기 포트플레이트의 좌측 및 우측에서의 흡기 유동단면적이 가변되는 것을 특징으로 하는 차량의 흡기 조절 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 포트플레이트는 상기 밸브플랩의 하류측에 위치된 것을 특징으로 하는 차량의 흡기 조절 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 밸브플랩은 상기 흡기유로의 하부측 내벽과 대응되는 형상으로 마련되고, 회전되어 상기 흡기유로의 하부측 내벽에 밀착될 수 있도록 마련된 것을 특징으로 하는 차량의 흡기 조절 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 포트플레이트는, 상기 흡기유로의 상하방향으로 연장된 센터플레이트; 및 상기 센터플레이트로부터 상기 흡기유로의 좌측 또는 우측으로 연장된 복수의 사이드플레이트;로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 흡기 조절 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 사이드플레이트는 상기 센터플레이트의 길이방향으로 따라 상기 센터플레이트의 좌측 및 우측에 교번하여 마련된 것을 특징으로 하는 차량의 흡기 조절 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 포트플레이트는 상기 센터플레이트의 상단, 중앙 및 하단에 상기 사이드플레이트가 각각 마련되어 총 3개의 사이드플레이트가 마련된 것을 특징으로 하는 차량의 흡기 조절 장치.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 포트플레이트에서 상기 센터플레이트의 좌측에 마련된 사이드플레이트와 우측에 마련된 사이드플레이트는 상기 흡기유로의 길이방향을 따라 연장된 길이가 서로 상이한 것을 특징으로 하는 차량의 흡기 조절 장치.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수의 사이드플레이트 각각에는 상기 흡기유로의 내벽을 향해 좌측 또는 우측으로 연장되어 상기 흡기유로의 내벽으로 삽입되는 고정돌기가 마련됨으로써, 상기 흡기유로상의 상기 포트플레이트 위치가 고정되는 것을 특징으로 하는 차량의 흡기 조절 장치.
  9. 청구항 4에 있어서,
    상기 구동부를 제어하여 상기 밸브플랩의 회전각을 조절하도록 마련된 제어부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 포트플레이트를 바라보는 상기 밸브플랩의 단부 높이가 상기 포트플레이트에 마련된 상기 복수의 사이드플레이트 중 어느 하나의 높이에 대응되도록 상기 밸브플랩의 회전각을 조절하도록 마련된 것을 특징으로 하는 차량의 흡기 조절 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제어부는 엔진 회전속도가 고속에 해당될수록 상기 밸브플랩의 상기 단부 높이가 더 낮아지도록 상기 밸브플랩의 회전각을 조절하는 것을 특징으로 하는 차량의 흡기 조절 장치.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101897360B1 (ko) * 2016-11-11 2018-09-13 현대자동차주식회사 차량의 흡기 조절 장치
KR20210023228A (ko) * 2019-08-22 2021-03-04 현대자동차주식회사 다단 압축 장치 및 그의 제어방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09209750A (ja) * 1996-02-07 1997-08-12 Toyota Motor Corp 排気管
JPH09256858A (ja) * 1996-03-21 1997-09-30 Nissan Motor Co Ltd 直接筒内噴射式火花点火エンジン
KR20040086798A (ko) * 2003-04-03 2004-10-12 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 내연 기관의 흡기 시스템
KR101382312B1 (ko) * 2012-12-17 2014-04-10 기아자동차 주식회사 내연기관용 가변흡기매니폴드 및 이를 이용한 가변흡기장치
JP2014134197A (ja) * 2013-01-12 2014-07-24 Toshihiko Yamamoto エンジンの吸気装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0134244B1 (ko) 1995-06-21 1998-04-21 한승준 차량엔진용 고성능 흡기/배기포트의 구조

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09209750A (ja) * 1996-02-07 1997-08-12 Toyota Motor Corp 排気管
JPH09256858A (ja) * 1996-03-21 1997-09-30 Nissan Motor Co Ltd 直接筒内噴射式火花点火エンジン
KR20040086798A (ko) * 2003-04-03 2004-10-12 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 내연 기관의 흡기 시스템
KR101382312B1 (ko) * 2012-12-17 2014-04-10 기아자동차 주식회사 내연기관용 가변흡기매니폴드 및 이를 이용한 가변흡기장치
JP2014134197A (ja) * 2013-01-12 2014-07-24 Toshihiko Yamamoto エンジンの吸気装置

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