KR19980022036A

KR19980022036A - Variable Intake Control

Info

Publication number: KR19980022036A
Application number: KR1019960041095A
Authority: KR
Inventors: 송진오
Original assignee: 김영귀; 기아자동차 주식회사
Priority date: 1996-09-20
Filing date: 1996-09-20
Publication date: 1998-06-25

Abstract

본 발명은 엔진의 회전수에 따라 흡기 다기관의 지름을 변경하여 흡기 효율 및 연소 효율을 향상시키기 위한 가변 흡기 제어 장치에 관한 것으로서, 서지 탱즈(l)로부터 각 실린더(2)의 흡기 밸브(3)측으로 분기되어 연장하는 흡기 다기관(4)의 하부 통로(7)에 배치되어 엔진의 회전수에 따라 가변되는 흡기 제어 밸브(5)와, 상기 흡기 다기관의 상부 통로(8)에 배치되는 와류 발생 수단(12 또는 13)으로 구성된다.The present invention relates to a variable intake control device for improving the intake efficiency and combustion efficiency by changing the diameter of the intake manifold according to the engine speed, wherein the intake valve (3) of each cylinder (2) from the surge tank (l) An intake control valve 5 disposed in the lower passage 7 of the intake manifold 4 branching to the side and varying according to the rotational speed of the engine, and vortex generating means disposed in the upper passage 8 of the intake manifold (12 or 13).

이것에 의해, 엔진의 저중속 회전역에서는 흡기 제어 밸브로 한쪽 통로를 닫아 면적을 작게함으로써 다른 쪽 통로의 유속을 빠르게 하여 흡입 효율을 향상시키고 고속 회전역에서는 밸브를 개방하여 흡입 저항을 감소시켜 엔진 출력을 향상시킨다. 또한, 상기 다른 쪽 통로에 구비된 와류 발생 수단에 의해 공기와 연료의 혼합이 촉진되어 연소 효율도 향상되고, 결과적으로 인비를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As a result, the intake control valve closes one passage and reduces the area in the low-speed rotational speed of the engine, thereby increasing the flow rate of the other passage to improve the suction efficiency, and opening the valve in the high-speed rotational area to reduce the suction resistance. Improve output In addition, the mixing of air and fuel is promoted by the vortex generating means provided in the other passage, so that the combustion efficiency is also improved, and as a result, there is an effect of improving the ratio.

Description

Variable intake control unit

본 발명은 가변 흡기 제어 장치에 관한 것이며, 보다 상세히는 엔진의 회전수에 따라 흡기 다기관의 지름을 변경하여 흡기 효율 및 연소 효율을 향상시키기 위한 가변 흡기 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a variable intake control device, and more particularly to a variable intake control device for improving the intake efficiency and combustion efficiency by changing the diameter of the intake manifold in accordance with the engine speed.

일반적인 흡기 경로를 도시한 도 1을 참조하면, 차량 엔진의 실린더(2)로 흡입되는 흡기는 도시하지 않은 흡입 덕트, 에어 클리너, 스로틀 바디를 경유하여, 공기의 압력 변화를 완화하고 블로바이 가스, 즉 미연소 가스가 일시 저장되는 서지 탱크(1)에 도달하고, 다시 흡기는 상기 블로바이 가스와 함께 흡기 다기관(4)을 거쳐 상기 흡기 다기관(4)의 하류측, 즉 흡입 포트부에 설치된 연료 분사용 인젝터(9)로부터 분사된 연료와 혼합되어 흡기 밸브(3)의 개방시 상기 실린더(2)내로 들어간다.Referring to FIG. 1, which shows a general intake path, the intake air sucked into the cylinder 2 of the vehicle engine is controlled through a non-illustrated intake duct, an air cleaner, and a throttle body to mitigate the pressure change of the air, That is, the unburned gas reaches the surge tank 1 in which the gas is temporarily stored, and again the intake air is passed through the intake manifold 4 together with the blow-by gas and installed in the downstream side of the intake manifold 4, that is, the suction port part. It is mixed with fuel injected from the injection injector 9 and enters the cylinder 2 upon opening of the intake valve 3.

한편 미설명한 도면 부호 10과 11은 배기 밸브와 배기관을 각각 지시한다.Meanwhile, reference numerals 10 and 11 which are not described refer to exhaust valves and exhaust pipes, respectively.

그러나, 엔진 흡기 다기관(4)내의 공기 흐름은 일반적으로 피스톤의 상하 운동과 상기 흡기 밸브(3)의 개폐에 따라 언제나 맥동이 발생하고, 특히 엔진의 저속 회전시 심하게 발생한다.However, the air flow in the engine intake manifold 4 is generally always pulsated in accordance with the up and down movement of the piston and the opening and closing of the intake valve 3, especially at low speed rotation of the engine.

이 맥동류에는 압력이 높은 부분과 낮은 부분이 있기 때문에 연소실로 흡입되는 흡기량이 일정하지 않게 되고, 이에 따라 흡기 효율이 저하되는 원인이 되었다.Since the pulsating flow has a high pressure portion and a low portion, the amount of intake air sucked into the combustion chamber is not constant, which causes a decrease in intake efficiency.

따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 엔진의 회진수에 따라 흡기 다기관에서 발생하는 맥동을 저지하고 흡기 밸브가 닫히기 직전에 밸브 상류의 압력을 높여 흡기 관성의 효과에 따라 흡입 효율을 향상시키는 가변 흡기 제어 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention is to overcome the above-mentioned conventional problems, to prevent the pulsation generated in the intake manifold according to the engine rotation, and to increase the pressure upstream of the valve immediately before the intake valve closes, according to the effect of the intake inertia It is to provide a variable intake control device for improving the efficiency.

본 발명의 다른 목적은 연소 효율이 향상되도륵 공기와 연료의 혼합을 촉진시기는 와류를 발생시킬 수 있는 가변 흡기랑 제어 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a variable intake and control device capable of generating a vortex that promotes mixing of air and fuel even when combustion efficiency is improved.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 가변 흡기 제어 장치의 일예로서, 서지 탱크로부더 각 실린더의 흡기 밸브측으로 분기되어 연장하는 흡기 다기관의 한쪽 통로에 배치되어 엔진의 회전수에 따라 가변되는 흡기 제어 벨브와, 상기 흡기 다기관의 다른쪽 통로에 배치되는 와류 발생 수단으로 구성된다.As an example of the variable intake control device for achieving the object of the present invention, the intake control valve is arranged in one passage of the intake manifold branched to extend to the intake valve side of each cylinder from the surge tank to vary in accordance with the rotational speed of the engine And vortex generating means disposed in the other passage of the intake manifold.

이러한 구성에 의해, 엔진의 저중속 회전역에서는 흡기 제어 밸브로 한쪽 통로를 닫아 면적을 작게함으로써 다른 쪽 통로의 유속을 빠르게 하여 흡입 효율을 향상시키고 고속 회전역에서는 흡기 제어 밸브를 개방하여 흡입 저항을 감소시켜 엔진 출력을 향상시킨다.With such a configuration, in the low medium speed rotation range of the engine, the intake control valve closes one passage to reduce the area, thereby increasing the flow rate of the other passage to improve the suction efficiency, and opening the intake control valve in the high speed rotation range to increase the intake resistance. Decreases to improve engine power.

또한, 상기 다른 쪽 통로에 구비된 와류 발생 수단에 의해 공기와 연료의 혼합이 촉진되어 연소 효율도 향상된다.Moreover, the mixing of air and fuel is promoted by the vortex generating means provided in the said other passage, and combustion efficiency is also improved.

도 1은 일반적인 흡기 경로를 도시한 구성도1 is a block diagram showing a general intake path

도 2는 본 발명에 따른 가변 흡기 제어 장치의 구성도2 is a block diagram of a variable intake control apparatus according to the present invention

도 3은 본 발명에 따라 흡기 다기관의 한 통로에 구비되는 와류 발생 수단을 도시한 제 2도의 A 방향 정단면도3 is a cross-sectional view in the A direction in FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 서지 탱크 2 : 실린더1: surge tank 2: cylinder

3 : 흡기 밸브 4 : 흡기 다기관3: intake valve 4: intake manifold

5 : 흡기 제어 밸브 6 : 축5: intake control valve 6: shaft

7, 8 : 통로 9 : 인젝터7, 8: passage 9: injector

10 : 배기 밸브 11 : 배기관10 exhaust valve 11 exhaust pipe

12 : 와류 발생용 나선홈 13 : 와류 발생용 기둥12: spiral groove for vortex generation 13: pillar for vortex generation

이하, 본 발명의 실시예를 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.

참고로, 종래예와 동일한 부분은 동일 도면 부호를 사용하여 지시하기로 한다.For reference, the same parts as in the conventional example will be indicated using the same reference numerals.

도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 가변 흡기 제어 장치는 서지 탱크(1)로부터 각 실린더(2)의 흡기 벨브(3)측으로 연장하는 흡기다기관(4)의 통로를 둘로 분할하고, 하부 통로(7)에 버터플라이형 흡기 제어 벨브(5)를 설치하여 엔진의 회전수에 따라 상기 하부 통로(7)를 개폐할 수 있게 한다.2, the variable intake control device according to the present invention divides the passage of the intake manifold 4 extending from the surge tank 1 to the intake valve 3 side of each cylinder 2 in two, and the lower passage ( A butterfly type intake control valve 5 is installed at 7) to open and close the lower passage 7 according to the engine speed.

즉, 상기 흡기 제어 밸브(5)의 축(6)에 연결되고 엔진 컨트롤 유닛에 의해 제어되는 밸브 액추에이터(도시않음)로 상기 흡기 제어 밸브(5)를 작동시기는데, 저속 및 중속 회전영역에서는 흡기 다기관(4)내에서 맥동을 방지하여 흡기 효율을 향상시키도록 상기 흡기 제어 밸브(5)를 닫아 상부 통로(8)만 오픈되도록 하여 통로 면적을 작게 함으로써 상부 통로(8)를 통한 흡기의 유속을 빠르게 한다.That is, the intake control valve 5 is operated by a valve actuator (not shown) connected to the shaft 6 of the intake control valve 5 and controlled by an engine control unit. The intake control valve 5 is closed to open only the upper passage 8 so as to prevent pulsation in the manifold 4 to improve the intake efficiency, thereby reducing the passage area, thereby reducing the flow rate of the intake air through the upper passage 8. Do it quickly.

또한, 저중속 영역에서 상기 흡기 제어 밸브(5)에 의해 흡기의 유속을 빠르게 하면 흡기 다기관(4)의 하류측에 구비된 인젝터(9)로부터 분사되는 연료와 공기의 혼합이 충분하게 이루어지지 않은 상태로 실린더(2)내, 즉 연소실로 흡입되어 연소 효율을 저하시키므로, 본 발명에 따르면, 바람직하게는, 상기 상부 통로(8)의 내면에 와류 발생용 나선홈(12)을 형성시키거나, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 상부 통로(8)의 반경방향으로 복수개의 와류 발생용 기둥(13)을 구비한다.In addition, when the flow rate of the intake air is increased by the intake control valve 5 in the low medium speed region, the fuel and air injected from the injector 9 provided downstream of the intake manifold 4 are not sufficiently mixed. Since it is sucked into the cylinder 2 in the state, that is, into the combustion chamber to lower the combustion efficiency, according to the present invention, preferably, the spiral groove 12 for vortex generation is formed on the inner surface of the upper passage 8, As shown in FIG. 3, a plurality of vortex generating pillars 13 are provided in the radial direction of the upper passage 8.

따라서, 상기 나선홈(12) 또는 기둥(13)에 의해 와류가 발생함으로써 공기와 연료가 균일하게 혼합되어 연소실내로 들어가게 되어 초희박한 공연비의 혼합기라도 안정된 연소를 얻을 수 있다.Therefore, the vortex is generated by the spiral groove 12 or the column 13, so that air and fuel are uniformly mixed into the combustion chamber, so that even a very thin air-fuel ratio mixer can obtain stable combustion.

한편 고속 회전 영역에서는 상기 흡기 제어 벨브(5)를 완전 개방하여 둘로 분할된 양 통로(7, 8)에서 공기가 흡입되게 하여 흡입 저항을 감소시킴으로써 고출력이 확보된다.In the high-speed rotation region, on the other hand, the intake control valve 5 is completely opened to allow air to be sucked in the two passages 7 and 8 divided into two to reduce the suction resistance, thereby ensuring high output.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 가변 흡기 제어 장치는 엔진의 저중속 회전역에서는 흡기 제어 밸브로 한쪽 통로를 닫아 면적을 작게 함으로써 다른 쪽 통로의 유속을 빠르게 하여 흡입 효율을 향상시키고 고속 회전영역에서는 밸브를 개방하여 흡입 저항을 감소시켜 엔진 출력을 향상시킨다.As described above, the variable intake control device according to the present invention improves the suction efficiency by increasing the flow rate of the other passage by reducing the area by closing one passage with the intake control valve in the low-speed rotation range of the engine to reduce the area, and the valve in the high-speed rotation region. Open it to reduce the intake resistance and improve the engine power.

또한, 상기 다른 쪽 통로에 구비된 와류 발생 수단에 의해 공기와 연료의 혼합이 촉진되어 연소 효율도 향상되고, 결과적으로 연비를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the mixing of air and fuel is promoted by the vortex generating means provided in the other passage, so that the combustion efficiency is also improved, and as a result, there is an effect of improving fuel efficiency.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 가변 흡기 제어 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허 청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.What has been described above is only one embodiment for implementing the variable intake control apparatus according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the gist of the present invention claimed in the following claims. Various changes can be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.

Claims

Intake control valves 5 which are arranged in the lower passage 7 of the intake manifold 4 extending branched from the surge tank 1 to the intake valve 3 side of each cylinder 2 and varying according to the engine speed. And vortex generating means arranged in the upper passage (8) of the intake manifold (4).

2. The variable intake control device according to claim 1, wherein the vortex generating means is a vortex generating spiral groove (12) formed on an inner surface of the upper passage (8).

2. The variable intake control device according to claim 1, wherein the vortex generating means is a plurality of vortex generating pillars (13) arranged radially in the upper passage (8).