KR19980027853U

KR19980027853U - Valve opening and closing mechanism of automobile engine

Info

Publication number: KR19980027853U
Application number: KR2019960040817U
Authority: KR
Inventors: 반승환
Original assignee: 김영귀; 기아자동차 주식회사
Priority date: 1996-11-19
Filing date: 1996-11-19
Publication date: 1998-08-05

Abstract

종래 자동차용 기관의 밸브 개폐 기구는 차량의 고속주행 시와 저속주행 시에 동일한 밸브 리프트 양을 갖기 때문에 저속 시에는 완전연소가 이루어지지 못하여 배기가스가 많이 발생되고, 고속 시에는 엔진의 회전수에 알맞는 흡기 및 배기가 원활히 이루어지지 못하여 출력이 저하된다는 문제점이 있었으므로, 이를 해결하기 위하여 본 고안은 엔진의 구동에 따라 회전되도록 설치된 캠(21)과, 상기 캠(21)에 접촉되어 소정구간 회동되도록 실린더헤드에 힌지결합된 로커아암(30)과, 상기 로커아암(30)에 연동되도록 밸브 브리지(100)에 고정설치된 밸브(40)로 구성된 밸브 개폐 수단과; 차량의 속도에 따라 유량을 조절하는 콘트롤러(120)와, 상기 콘트롤러(120)의 제어에 따라 유체를 방출하는 유량조절밸브(110)와, 상기 유량조절밸브(110)에 의해 조절된 유압에 따라 소정구간 가변되도록 상기 밸브 브리지(100) 내에 설치된 피스톤(130)으로 구성된 유압제어수단을 포함하는 자동차용 기관의 밸브 개폐 기구를 제공한다.Since the valve opening and closing mechanism of a conventional automobile engine has the same valve lift amount at high speed and low speed driving of a vehicle, exhaust gas is generated due to failure of complete combustion at low speed, and at high speed of the engine at high speed. Since there was a problem in that the output is reduced because proper intake and exhaust are not made smoothly, the present invention has a cam 21 installed to rotate in accordance with the driving of the engine and the cam 21 in contact with a predetermined section. Valve opening and closing means consisting of a rocker arm (30) hinged to the cylinder head to pivot, and a valve (40) fixed to the valve bridge (100) so as to interlock with the rocker arm (30); In accordance with the controller 120 for adjusting the flow rate according to the speed of the vehicle, the flow control valve 110 for discharging the fluid under the control of the controller 120, and the hydraulic pressure controlled by the flow control valve 110 It provides a valve opening and closing mechanism of the engine for an automobile including a hydraulic control means composed of a piston 130 installed in the valve bridge 100 to vary a predetermined section.

Description

Valve opening and closing mechanism of automobile engine

본 고안은 차량의 속도에 따라 흡기 및 배기밸브가 개폐되는 정도를 조절할 수 있도록 된 자동차용 기관의 밸브 개폐 기구에 관한 것이다.The present invention relates to a valve opening and closing mechanism of an engine for an automobile that can adjust the degree of opening and closing the intake and exhaust valves according to the speed of the vehicle.

밸브 개폐 기구는 캠샤프트의 캠에 접촉되어 캠샤프트의 회전운동을 왕복운동으로 바꾸어 밸브를 개폐하기 위한 부품으로 밸브, 캠샤프트, 밸브 리프터, 푸시로드, 로커아암 등으로 구성되어 있다.The valve opening / closing mechanism is a part for opening and closing the valve by contacting the cam of the cam shaft by converting the rotational movement of the cam shaft into a reciprocating motion, and is composed of a valve, a cam shaft, a valve lifter, a push rod, a rocker arm, and the like.

오버 헤드 캠샤프트 방식의 밸브 개폐기구를 도시한 도 1은 종래의 일례를 나타내는 도면이다.1 shows an example of a conventional valve opening and closing mechanism of an overhead camshaft.

참조하여 설명하면, 실린더 헤드(10) 위에는 엔진의 밸브 수와 동일한 수의 캠(21)이 배열된 캠샤프트(20)가 설치되어 있고, 상기 캠샤프트(20)가 회전하게 됨에 따라 캠(21)에 연동되어 움직이도록 그 일측에는 한 쌍의 로커아암(30)이 힌지결합되어 있다. 그리고, 상기 한 쌍의 로커아암(30) 선단에 설치된 태핏 조정나사(35)에는 흡기밸브(40) 및 배기밸브(42)가 접촉되어 밸브스프링(50)의 탄성력에 의해 원위치로 복원되도록 되어 있다.Referring to the description, the cam shaft 20 is provided on the cylinder head 10 in which the cams 21 are arranged in the same number as the number of valves of the engine, and as the cam shafts 20 rotate, the cams 21 are rotated. A pair of rocker arms 30 are hinged to one side thereof so as to interlock with each other. In addition, the intake valve 40 and the exhaust valve 42 are brought into contact with the tappet adjusting screw 35 provided at the tip of the pair of rocker arms 30 to be restored to their original positions by the elastic force of the valve spring 50. .

즉, 엔진의 구동력은 크랭크 샤프트를 회전시키며, 상기 크랭크 샤프트에 벨트 또는 체인으로 연결된 캠샤프트(20)가 회전하게 된다. 그리고, 상기 캠샤프트(20)에 배열된 다수개의 캠(21)은 동시에 회전되면서 로커아암(30)을 소정 구간 회동시킨다. 이때, 상기 로커아암(30)의 선단에 결합된 밸브(40,42)는 로커아암(30)의 회동폭만큼 하측으로 이동되면서 흡기구(12) 또는 배기구(14)가 열리게 된다.That is, the driving force of the engine rotates the crankshaft, and the camshaft 20 connected to the crankshaft by a belt or a chain rotates. Then, the plurality of cams 21 arranged on the cam shaft 20 rotates the rocker arm 30 a predetermined section while being rotated at the same time. At this time, the valves 40 and 42 coupled to the front end of the rocker arm 30 are moved downward by the rotational width of the rocker arm 30 to open the inlet port 12 or the exhaust port 14.

그리고, 상기 캠(21)의 회전이 계속되면서 상기 밸브(40,42)는 밸브스프링(50)의 탄성력에 의해 다시 원위치로 복원되어 흡기구(12) 또는 배기구(14)를 닫게된다.As the cam 21 continues to rotate, the valves 40 and 42 are restored to their original positions by the elastic force of the valve spring 50 to close the inlet 12 or the exhaust 14.

이와 같이 캠샤프트(20)가 회전되면서 흡기밸브(40) 및 배기밸브(42))가 연동되어 흡.배기구(12,14)가 열리고 닫히면서 엔진의 4행정이 이루어지는 것이다.As the camshaft 20 rotates as described above, the intake valve 40 and the exhaust valve 42 are interlocked so that the four strokes of the engine are made while the intake / exhaust pipes 12 and 14 are opened and closed.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래 자동차용 기관의 밸브 개폐 기구는 차량의 고속주행 시와 저속주행 시에 동일한 밸브 리프트 양을 갖기 때문에 저속 시에는 완전연소가 이루어지지 못하여 배기가스가 많이 발생되고, 고속 시에는 엔진의 회전수에 알맞는 흡기 및 배기가 원활히 이루어지지 못하여 출력이 저하된다는 문제점이 있었다.However, since the valve opening / closing mechanism of the conventional automobile engine configured as described above has the same valve lift amount at the time of high speed driving and low speed driving of the vehicle, the exhaust gas is generated at a low speed due to the lack of complete combustion. There is a problem in that the intake and exhaust is not made smoothly to match the rotational speed of the engine is reduced output.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 차량의 주행 속도에 따라 가변적으로 밸브 리프트 구간을 조절함으로써 연비의 향상을 꾀함과 동시에 엔진의 출력 성능을 향상시킬 수 있는 자동차용 기관의 밸브 개폐 기구를 제공하는 데 있다.The present invention is conceived in view of the above problems, the object of the present invention is to adjust the valve lift section in accordance with the running speed of the vehicle to improve the fuel economy and at the same time improve the output performance of the vehicle To provide a valve opening and closing mechanism of the engine.

도 1은 종래의 일례에 의한 밸브 개폐 기구를 설명하기 위한 도면으로, 오버헤드 캠샤프트 형식의 밸브 개폐기구를 도시한 종단면도,1 is a view for explaining a valve opening and closing mechanism according to a conventional example, a longitudinal cross-sectional view showing the valve opening and closing mechanism of the overhead camshaft type,

도 2는 본 고안의 실시예를 나타내는 도면으로, 밸브리프트의 동작원리를 설명하기 위한 밸브 개폐 기구의 종단면도,2 is a view showing an embodiment of the present invention, a longitudinal cross-sectional view of the valve opening and closing mechanism for explaining the operation principle of the valve lift,

도 3은 도 2의 A부를 확대하여 도시한 부분 확대단면도이다.3 is an enlarged cross-sectional view partially showing part A of FIG. 2.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

20 : 캠샤프트21 : 캠20: camshaft 21: cam

30 : 로커아암40 : 흡기밸브30: rocker arm 40: intake valve

100 : 밸브 브리지110 : 유량조절밸브100: valve bridge 110: flow control valve

120 : 콘트롤러130 : 피스톤120: controller 130: piston

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 고안은 엔진의 구동에 따라 회전되도록 설치된 캠과, 상기 캠에 접촉되어 소정구간 회동되도록 실린더헤드에 힌지결합된 로커아암과, 상기 로커아암에 연동되어 흡기구 또는 배기구를 개폐하도록 밸브브리지에 고정설치된 밸브를 포함하는 밸브 개폐 수단과;In order to achieve the above object, the present invention provides a cam installed to rotate according to the driving of an engine, a rocker arm hinged to a cylinder head to be in contact with the cam and rotated for a predetermined period, and an intake or exhaust port interlocked with the rocker arm. Valve opening and closing means including a valve fixed to the valve bridge to open and close;

차량의 속도에 따라 유량을 조절하는 콘트롤러와, 상기 콘트롤러의 제어에 따라 유체를 방출하는 유량조절밸브와, 상기 유량조절밸브에 의해 조절된 유압에 따라 소정구간 가변되도록 상기 밸브브리지 내에 설치된 피스톤을 포함하는 유압제어수단으로 구성된다.A controller for adjusting the flow rate according to the speed of the vehicle, a flow control valve for discharging the fluid in accordance with the control of the controller, and a piston installed in the valve bridge to vary a predetermined section in accordance with the hydraulic pressure controlled by the flow control valve It consists of hydraulic control means.

상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 자동차용 기관의 밸브 개폐기구는 차량의 속도에 따라 밸브브리지 내의 피스톤에 공급되는 유량을 제어함으로써 밸브 리프트 구간을 제어한다. 즉, 고속 시에는 유압을 공급하여 피스톤을 브리지의 외측으로 돌출케하여 로커아암에 접촉되게 함으로써 밸브의 리프트 구간을 크게하고, 저속 시에는 유압을 제거하여 밸브의 리프트 구간을 작게한다.The valve opening and closing mechanism of the automobile engine according to the present invention configured as described above controls the valve lift section by controlling the flow rate supplied to the piston in the valve bridge according to the speed of the vehicle. That is, at high speeds, the hydraulic pressure is supplied to protrude the piston out of the bridge to contact the rocker arm, thereby increasing the lift section of the valve, and at the low speed, removing the hydraulic pressure to reduce the lift section of the valve.

따라서, 본 고안은 차속에 따라 흡기량 및 배기량을 조절할 수 있게되므로, 연비가 향상되며 아울러 엔진의 출력 성능을 향상시킬 수 있는 것이다.Therefore, the present invention can adjust the intake amount and the exhaust amount according to the vehicle speed, thereby improving fuel economy and improving the output performance of the engine.

이하, 첨부 도면을 참조하면서 당업자가 용이하게 실시할 수 있을 정도의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 밸브리프트의 동작원리를 설명하기 위한 밸브 개폐 기구의 종단면도이다. 도시된 바와 같이 캠샤프트(20)에 배열된 캠(21)에는 로커아암(30)의 일단이 접촉되어 힌지(32)를 기점으로 소정구간 회동 가능하도록 되어 있다. 그리고, 상기 로커아암(32)의 선단에는 밸브 브리지(100)가 접촉되어 상기 밸브 브리지(100)에 고정설치된 한 쌍의 흡기밸브(40)를 소정구간 움직일 수 있도록 되어 있다.2 is a longitudinal cross-sectional view of the valve opening and closing mechanism for explaining the operation principle of the valve lift. As shown in the figure, one end of the rocker arm 30 is in contact with the cam 21 arranged on the cam shaft 20 so as to be rotatable for a predetermined section starting from the hinge 32. The valve bridge 100 is in contact with the tip of the rocker arm 32 to move the pair of intake valves 40 fixed to the valve bridge 100 in a predetermined section.

상세하게 설명하면, 상기 로커아암(30)의 선단에는 밸브 브리지(100)의 내측에 설치된 피스톤(130)이 접촉되어 있는 바, 상기 피스톤(130)은 콘트롤러(120)에 의해 정해진 일정량의 유체가 유량조절밸브(110)에 의해 공급되고, 이와 같이 공급된 유압에 따라 소정구간 이동되어 밸브(40)의 리프트 구간이 조절되도록 되어 있다.In detail, the front end of the rocker arm 30 is in contact with the piston 130 installed inside the valve bridge 100, the piston 130 is a certain amount of fluid determined by the controller 120 Supplied by the flow control valve 110, the predetermined interval is moved in accordance with the supplied hydraulic pressure is to adjust the lift section of the valve 40.

즉, 도 3에서와 같이 고속 시에는 유압을 공급하여 피스톤(130)을 밸브 브리지(100)의 외측으로 돌출케 함으로써 로커아암(30)에 의해 밀려 내려가는 구간을 크게하여 흡기구(미도시)의 개방정도를 크게하고, 저속 시에는 유압을 제거하여 피스톤(130)을 밸브 브리지(100)의 내측으로 함몰케 함으로써 로커아암(30)에 의해 밀려 내려가는 구간을 작게하여 흡기구(미도시)의 개방정도를 작게한다.That is, as shown in Figure 3 at the high speed to supply the hydraulic pressure to protrude the piston 130 to the outside of the valve bridge 100 to increase the section pushed down by the rocker arm 30 to open the inlet port (not shown) Increasing the accuracy, and at a low speed, the hydraulic pressure is removed to squeeze the piston 130 to the inside of the valve bridge 100 so that the section pushed down by the rocker arm 30 is made smaller, thereby improving the opening degree of the intake port (not shown). Make it smaller.

여기서, 상기 콘트롤러(120)는 차량의 속도에 따라 공급되는 유량을 결정하게되며, 이는 실험값에 의한다.Here, the controller 120 determines the flow rate supplied according to the speed of the vehicle, which is based on the experimental value.

상기 설명에서는 흡기밸브에 관해서만 도시 및 설명하였지만, 배기밸브 또한 동일한 원리로 작동됨은 물론이다.In the above description, only the intake valve is illustrated and described, but the exhaust valve is also operated on the same principle.

상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 자동차용 기관의 밸브 개폐 기구는 차속에 따라서 흡기구와 배기구의 개방정도를 조절할 수 있게 됨에 따라 연비가 향상되며, 엔진의 출력 성능을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.The valve opening and closing mechanism of the engine for a vehicle according to the present invention configured as described above can adjust the opening degree of the inlet and the exhaust port according to the vehicle speed, thereby improving fuel economy and improving the output performance of the engine.

또한, 흡기 및 배기가 원활하게 이루어짐에 따라 배기 가스가 절감된다는 효과도 있다.In addition, there is an effect that the exhaust gas is reduced as the intake and exhaust is made smoothly.

상기에서 설명된 본 실시예는 단지 예시에 불과한 것이고 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 고안이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 변형실시 할 수 있겠으나, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이, 이러한 변형된 실시는 본 고안의 범위에 속한다는 것을 당업자는 용이하게 파악할 수 있을 것이다.The embodiment described above is merely illustrative and is not limited thereto. In addition, one of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may be easily modified, but as can be seen in the appended claims, it is easy for those skilled in the art that such modified implementation is within the scope of the present invention. You will see.

Claims

A cam 21 installed to rotate in accordance with the driving of the engine, a rocker arm 30 hinged to the cylinder head so as to contact the cam 21 to be rotated for a predetermined section, and a valve bridge to interlock with the rocker arm 30. Valve opening and closing means composed of a valve 40 fixedly installed at 100;

In accordance with the controller 120 for adjusting the flow rate according to the speed of the vehicle, the flow control valve 110 for discharging the fluid under the control of the controller 120, and the hydraulic pressure controlled by the flow control valve 110 Valve opening and closing mechanism of the engine for an automobile including a hydraulic control means composed of a piston 130 installed in the valve bridge 100 so as to vary a predetermined section