KR19980035884U - 텀블형성을 위한 연소실 - Google Patents

Abstract

본 고안은 내연기관의 흡기 계통에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 혼합기를 연소실내로 흡입할 때 혼합기에 강한 텀블을 발생시켜 연소 성능을 증대시킴으로서, 기관의 효율을 향상시킬 수 있는 텀블형성을 위한 연소실에 관한 것이다.

본 고안은 실린더 블록과, 상기 실린더 블록의 상단에 고정 결합되며 일측에 혼합기를 흡입하는 흡기 매니폴드 및 흡입된 혼합기를 연소후 배출시키는 배기 매니폴드를 형성한 실린더 헤드와, 상기 실린더 블록의 내측에 설치되어 직선 왕복운동하는 피스톤을 포함하는 내연 기관에 있어서,

상기한 흡기 매니폴드의 소정의 위치에 제공되어, 부분적으로 편심 개도를 갖는 텀블 발생수단을 포함하는 텀블 형성을 위한 연소실을 제공하므로,

상기 텀블 발생수단이 제공된 흡기 매니폴드를 통과하는 혼합기가 매우 빠른 속도록 연소실내로 유입되어 연소효율을 증대시킬 수 있다.

또한, 이러한 상태의 혼합기는 희박 상태에서도 원활하게 연소가 가능하므로 배기 가스내의 유해 물질량을 감소시키게 되고 연비를 절감할 수 있으며, 기관의 출력을 한층 증대시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

텀블형성을 위한 연소실

본 고안은 내연기관의 흡기 계통에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 혼합기를 연소실내로 흡입할 때 혼합기에 강한 텀블을 발생시켜 연소 성능을 증대시킴으로서, 기관의 효율을 향상시킬 수 있는 텀블형성을 위한 연소실에 관한 것이다.

일반적으로, 내연기관은 연소실내에서 혼합기를 연소시켜 구동력을 얻는 것으로서, 상기 내연기관은 실린더 블록과, 상기 실린더 블록의 상단에 실린더 헤드가 고정결합되는 구조로 이루어진다.

상기한 실린더 헤드는 일측으로 흡기 매니폴드와 배기 매니폴드가 형성되어 있으며, 상기 흡기 매니폴드에는 혼합기를 단속하는 흡기 밸브가 장착되고, 배기 매니폴드에는 배기가스를 단속하는 배기 밸브가 장착된다.

또한, 상기한 흡기 밸브 및 배기 밸브의 중앙부에는 점화 플러그가 배치되며, 상기한 실린더 블록의 내측에는 직선 왕복하는 피스톤이 개재되는 구조로 이루어진다.

첨부된 도면 도 3에 도시된 바와 같이, 피스톤(100)의 상단과, 실린더 헤드(200)의 내측에는 소정의 공간이 마련되어 연소실(300)을 이루고 있으며, 이 연소실(300)은 서지탱크(미도시)와 연결된 흡기 매니폴드(350)를 통해 혼합기가 인입되면 점화 플러그(400)의 점화로 연소가 이루어지게 된다.

따라서, 상기한 혼합기가 연소되면 피스톤(100)을 일방향으로 가압하면서, 구동력이 발생하게 되는 것이다.

즉, 상기한 내연기관의 실린더(500)는 혼합기를 흡입하여 피스톤(100)으로 압축한 후 점화 연소시키므로 고온, 고압의 연소가스가 발생하고, 이 연소가스는 실린더(500) 내벽을 직선 왕복운동하는 피스톤(100)의 헤드에 높은 압력을 가하므로, 상기 피스톤(100)은 가압력에 의해 이동하게 되어 기계적 일을 수행하게 된다.

그러나, 상기 종래 내연기관의 연소실은 서지탱크로부터 인입되는 혼합기에 강한 와류를 형성시켜야 기관의 효율을 증대시킴은 물론 연비절감을 꾀할 수 있으나 이에 적합한 구조를 가지지 못하여 기관의 효율이 감소하는 현상이 있다.

즉, 상기 혼합기는 흡기 매니폴드를 통과하면서, 공기와 연료의 혼합이 균일하게 되는 것은 물론 텁블을 형성할 수 있는 방향성을 가질 필요가 있는데, 지금까지 제안된 흡기계통은 흡기 매니폴드를 지나는 공기의 흐름이 직선적으로 이루어지기 때문에 연소실내에 인입되는 혼합기가 방향성을 갖지 못하는 것은 물론, 균일하게 분포될 수 없는 현상이 있다.

즉, 상기 혼합기의 일부 또는 전부가 극히 높은 비율로 소비되는 원인이 되고 점화 플러그에서 가장 먼 부분이 미연소 가스 구역이 되는등 불완전 연소를 발생한다.

상기 불완전 연소는 혼합기의 손실을 초래하고 배기가스중 유해가스인 질소산화물, 탄화수소 및 일산화탄소 등을 대기중으로 노출시키는 심각한 원인을 제공하며, 연소효율을 저하시키는 문제점을 초래한다.

본 고안은 상기한 바와 같은, 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여, 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 서지탱크와 연소실을 연결하는 흡기 매니폴드를 통과하는 혼합기가 강력한 텀블을 일으기도록하여 연소성능을 증대시켜 기관의 효율을 향상시킬 수 있는 텀블형성을 위한 연소실을 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은, 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 실린더 , 상기 실린더 블록의 상단에 고정 결합되며 일측에 혼합기를 흡입하는 흡기 매니폴드 및 흡입된 혼합기를 연소후 배출시키는 배기 매니폴드를 형성한 실린더 헤드와, 상기 실린더 블록의 내측에 설치되어 직선 왕복운동하는 피스톤을 포함하는 내연 기관에 있어서,

상기한 흡기 매니폴드의 소정의 위치에 제공되어, 부분적으로 편심 개도를 갖는 텀블 발생수단을 포함하는 텀블 형성을 위한 연소실을 제공한다.

이와 같이, 이루어지는 내연기관의 흡기 매니폴드는 편심 개도를 갖게되므로, 이 흡기 매니폴드를 통해 흡입되은 혼합기가 연소실내로 인입될 때 강한 선회흐름인 텀블을 일으키게 된다.

도 1은 본 고안의 실시예가 적용된 연소실을 나타낸 부분 단면도

도 2는 본 고안의 실시예에 따라 도 1의 A-A선을 나타낸 단면도

도 3는 종래 내연기관의 연소실을 나타낸 부분 단면도

※도면 주요 부분에 대한 부호의 설명※

1 : 연소실2 : 실린더 블록

3 : 실린더 헤드4 : 피스톤

10 : 흡기 매니폴드15 : 흡기 밸브

20 : 배기 매니폴드25 ; 배기 밸브

30 : 점화 플러그40 : 텀블 발생수단

41 : 개도 차단부재42 : 개도 분리부재

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안의 실시예가 적용된 연소실을 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 고안의 실시예에 따른 도 1의 A-A선을 나타낸 단면도로서, 실린더 블록(2)과, 실린더 헤드(3) 및 피스톤(4) 그리고, 연소실(1)을 도시하고 있다.

상기 연소실(1)은 혼합기를 유입하기 위해 일측으로 흡기 매니폴드(10)를 형성하고 이 흡기 매니폴드(10)를 선택적으로 단속하는 흡기 밸브(15)가 설치된다.

또한, 상기한 연소실(1)에서 발생하는 배기가스를 배출시킬 수 있도록 배기 매니폴드(20)를 형성하고 있으며, 이 배기 매니폴드(20)는 배기가스를 선택적으로 배출하는 배기 밸브(25)가 설치되어 있다.

상기한 흡기 밸브(15) 및 배기 밸브(25)의 중앙부에는 점화 플러그(30)가 설치되며, 상기 실린더 블록(2)의 내측에는 직선 왕복하는 피스톤(4)이 개재되는 구조로 이루어진다.

그러므로, 상기한 연소실(1)은 흡기 매니폴드(10)를 통해 혼합기가 인입되면 점화 플러그(30)의 점화로 연소가 이루어지게 된다.

여기서, 상기한 흡기 매니폴드(10)는 혼합기에 방향성을 줄 수 있는 텀블 발생수단(40)이 제공되며, 이 텀블 발생수단(40)은 흡기 매니폴드(10)의 소정의 위치에 제공되어 부분적으로 편심개도를 갖도록 형성된다.

상기한 텀블 발생수단(40)은 흡기 매니폴드(10)의 개도를 일부분 차단시킬 수 있는 개도 차단부재(41)와 상기한 개도 차단부재(41)의 일측에 결합되어 흡기 매니폴드(10)에 길이 방향으로 설치되며, 이 흡기 매니폴드(10)의 개도를 양분하는 개도 분리부재(42)로 이루어진다.

즉, 상기한 개도 차단부재(41)는 흡기 매니폴드(10)의 개도를 일부분 차단시킬 수 있도록 개도의 일측에서 돌출 형성되며,

이 개도 차단부재(41)의 일측에 설치되는 개도 분리부재(42)는 소정의 길이를 갖으며, 그 끝단은 연소실(1)에 근접하는 위치에서 끝난다.

그러므로, 상기 개도분리재는 흡기 매니폴드(10)를 양분하고 있으며, 상기 양분된 개도중 어느 하나의 개도는 반드시 차단되어 있으며, 다른 개도는 개방되어 혼합기를 연소실(1)로 유입시킬 수 있다.

또한, 상기한 개도 차단부재(41)는 연소효율을 항상 최적의 상태로 유지할 수 있도록 선택적인 개폐를 갖는 밸브가 적용될 수 있다.

이와 같이, 이루어지는 텀블형성을 위한 연소실(1)은 연소실(1)에 인입되는 혼합기에 강력한 선회흐름을 발생시킬 수 있다.

즉, 상기한 텀블 발생수단(40)은 흡기 매니폴드(10)의 개도를 일부구간 제한하므로 혼합기의 유속을 빠르게 증대시킬 수 있으며, 상기한 혼합기는 개도 분리부재(42)가 양분한 개도중 개방된 개도를 통해 빠르게 연소실(1)로 유입되는데, 그 끝단에서 강력한 선회 흐름을 갖게 된다.

그러므로, 상기한 혼합기는 연소실(1)내에서 일정한 방향성을 가지므로 텀블을 일으킬 수 있다.

이와 같이, 이루어지는 내연기관의 흡기 매니폴드는, 텀블 발생수단이 제공된 흡기 매니폴드를 통과하는 혼합기가 매우 빠른 속도록 연소실내로 유입되어 연소효율을 증대시킬 수 있다.

또한, 이러한 상태의 혼합기는 희박 상태에서도 원활하게 연소가 가능하므로 배기 가스내의 유해 물질량을 감소시키게 되고 연비를 절감할 수 있으며, 기관의 출력을 한층 증대시킬 수 있는 이점이 있다.

본 고안은 기재된 실시예에 한정하는 것이 아니고, 본 고안의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 고안의 실용신안등록청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (3)

1. 실린더 블록(2)과;

   상기 실린더 블록(2)의 상단에 고정 결합되며 일측에 혼합기를 흡입하는 흡기 매니폴드(10) 및 흡입된 혼합기를 연소후 배출시키는 배기 매니폴드(20)를 형성한 실린더 헤드(3)와;

   상기 실린더 블록(2)의 내측에 설치되어 직선 왕복운동하는 피스톤(4)을 포함하는 내연 기관에 있어서,

   상기한 흡기 매니폴드(10)의 소정의 위치에 제공되어, 부분적으로 편심 개도를 갖는 텀블 발생수단을 포함하는 텀블 형성을 위한 연소실
2. 제 1항에 있어서, 텀블 발생수단은 흡기 매니폴드(10)의 개도를 일부분 차단시킬 수 있는 개도 차단부재(41)와;

   상기 개도 차단부재(41)의 일측에 결합되어, 흡기 매니폴드(10)에 길이 방향으로 설치되며, 이 흡기 매니폴드(10)의 개도를 양분하는 개도 분리부재(42)로;

   이루어지는 것을 특징으로 하는 텀블형성을 위한 연소실
3. 제 2항에 있어서, 개도 차단부재(41)는 선택적으로 개폐가 가능한 밸브로 이루어진 것을 더욱 포함하는 텀블형성을 위한 연소실.