KR19980035889U - 내연 기관의 흡기 매니폴드 - Google Patents

Abstract

본 고안은 내연기관의 흡기계통에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 혼합기를 연소실내로 흡입할 때 혼합기에 강한 스월을 발생시켜 연소성능을 증대시킴으로서, 기관의 효율을 향상시킬 수 있는 내연기관의 흡기 매니폴드에 관한 것이다.

본 고안은 실린더 블록과, 상기 실린더 블록의 상단에 고정 결합되며, 그 일측에 흡,배기 매니폴드 및 점화 플러그가 설치되는 실린더 헤드와, 상기 실린더 블록의 내측에 상하 왕복운동하는 피스톤을 포함하는 자동차용 내연기관에 있어서,

흡기 매니폴드에 제공되며, 흡기밸브의 개폐시 연소실내로 유입되는 혼합기에 방향성을 줄 수 있는 스월 발생수단을 포함하는 내연기관의 흡기 매니폴드를 제공하여, 상기 연소실로 유입되는 혼합기가 흡기 매니폴드를 통과할 때 상기 스월 발생수단이 혼합기에 방향성을 주어 연소실에서 스월을 일으키도록 한다.

따라서, 내연기관의 흡기 매니폴드는 스월 발생수단이 제공된 흡기 매니폴드를 통과하는 혼합기는 빠른 속도록 연소실내로 유입되어 연소효율을 증대시킬 수 있으며,

또한, 이러한 상태의 혼합기는 희박상태에서도 원활하게 연소가 가능하므로 배기가스네의 유해물질량을 감소시키게 되고 연비를 절감할 수 있으며, 기관의 출력을 한층 증대시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

내연 기관의 흡기 매니폴드

본 고안은 내연기관의 흡기계통에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 혼합기를 연소실내로 흡입할 때 혼합기에 강한 스월을 발생시켜 연소성능을 증대시킴으로서, 기관의 효율을 향상시킬 수 있는 내연기관의 흡기 매니폴드에 관한 것이다.

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

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

또한, 상기 흡,배기 밸브의 중앙부에는 점화 플러그가 배치되며, 상기 실린더 블록의 내측에는 상,하 왕복하는 피스톤이 개재되는 구조로 이루어진다.

첨부된 도면 도 3에 도시된 바와 같이, 상기한 피스톤(110)의 상단과 실린더 헤드(120)의 내측에는 소정의 공간이 마련되어 연소실(100)을 이루고 있으며, 이 연소실(100)은 서지탱크(미도시)와 연결된 흡기 매니폴드(130)를 통해 혼합기가 인입되면 점화 플러그(140)의 점화로 연소가 이루어지게 된다.

따라서, 상기 혼합기가 연소되면 피스톤(110)을 일방향으로 가압하면서 구동력이 발생하게 되는 것이다.

즉, 상기 내연기관의 실린더(150)는 혼합기를 흡입하여 피스톤으로 압축한 후 점화 연소시키므로 고온, 고압의 연소가스가 발생하고, 이 연소가스는 실린더 내벽을 직선 왕복운동하는 피스톤(110)의 헤드에 높은 압력을 가하므로, 상기 피스톤(110)은 가압력에 의해 이동하게 되어 기계적 일을 수행하게 된다.

그러나, 상기 종래 내연기관의 흡기 매니폴드는, 연소실로 인입되는 혼합기에 강한 와류가 형성되어야 기관의 효율을 높일수 있으나 이에 적합한 구조를 가지지 못하여 기관 효율이 감소하는 문제점이 있다.

즉, 흡기 매니폴드를 통과하면서 공기와 연료의 혼합이 균일하게 되는 것은 물론 방향성을 가질 필요가 잇는데, 지금까지 제안된 흡기계통은 흡기 매니폴드를 지나는 공기의 흐름이 직선적으로 이루어지기 때문에 공기내에 연료가 균일하게 분포될 수 없는 현상이 있다.

또한, 연소실내의 혼합기는 부분적으로 진한 상태 또는 희박한 상태를 이루게 되므로 불완전 연소와 점화속도가 느려지는 문제점등이 있다.

이러한 것은 배기가스내에 유해물질(HC, Nox등)을 다량 발생시키게 되며, 또 기관의 출력을 저하시킴은 물론 연료 소비율을 증가시키게 된다.

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

상기한 바와 같은, 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 실린더 블록과, 상기 실린더 블록의 상단에 고정 결합되며 일측에 흡,배기 매니폴드 및 점화 플러그가 설치되는 실린더 헤드와, 상기 실린더 블록의 내측에 상하 왕복운동하는 피스톤을 포함하는 자동차용 내연기관에 있어서,

상기 흡기 매니폴드에 제공되며, 흡기밸브의 개폐시 연소실내로 유입되는 혼합기에 방향성을 줄 수 있는 스월 발생수단을 포함하는 내연기관의 흡기 매니폴드를 제공한다

이와 같이, 이루어지는 내연기관의 흡기 매니폴드는 서지탱크에서 연소실로 유입되는 혼합기가 흡기 매니폴드를 통과할 때 상기 스월 발생수단이 혼합기에 방향성을 주어 연소실에서 스월을 일으키도록 한다.

도 1은 본 고안의 실시예가 적용될 수 있는 내연기관의 연소실을 나타낸 단면도

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 도 1의 A-A선 단면도

도 3은 종래 내연기관의 연소실을 나타낸 단면도

※도면 주요 부분에 대한 부호의 설명※

1 : 연소실2 : 흡기 매니폴드

3 : 흡기 밸브4 : 배기 매니폴드

5 : 배기 밸브6 : 점화 플러그

7 : 실린더 블록8 : 실린더 헤드

9 : 피스톤10 : 스월 발생수단

15 : 홈

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

도 1은 본 고안의 실시예가 적용될 수 있는 내연기관의 연소실을 나타낸 개략 단면도이고, 도 2는 본 고안의 실시예에 따른 도 1의 A-A선 단면도로서, 실린더 블록과, 실린더 헤드 및 피스톤, 그리고, 연소실(1)을 도시하고 있다.

상기 연소실(1)은 서지탱크(미도시)에서 생성된 혼합기를 유입하기 위해 일측으로 흡기 매니폴드(2)를 형성하고 이 흡기 매니폴드(2)를 선택적으로 단속하는 흡기 밸브(3)가 설치된다.

또한, 상기 연소실(1)에서 발생한 배기가스를 배출시킬 수 있도록 배기 매니폴드(4)를 형성하고 있으며, 이 배기 매니폴드(4)는 배기가스를 선택적으로 배출하는 배기 밸브(5)가 설치되어 있다.

상기한 흡기 밸브(3) 및 배기 밸브(5)의 중앙부에는 점화 플러그(6)가 설치되며, 상기 실린더 블록(7)의 내측에는 상,하 왕복하는 피스톤(9)이 개재되는 구조로 이루어진다.

그러므로, 상기한 연소실(1)은 흡기 매니폴드(2)를 통해 혼합기가 인입되면 점화 플러그(6)의 점화로 연소가 이루어지게 된다.

여기서, 상기한 흡기 매니폴드(2)는 혼합기에 방향성을 줄 수 있는 스월 발생수단(10)이 제공된다.

상기 스월 발생수단(10)은 흡기 매니폴드(2)를 통과하는 혼합기에 일정한 방향성을 줄 수 있도록하여 이 혼합기가 연소실(1)내에서 와류를 일으킬 수 있도록 흡기 매니폴드(2)의 길이 방향으로 소정의 깊이와 폭을 갖는 나선형의 홈(15)로 이루어지며,

상기 방향성을 갖는 혼합기의 유속을 더욱 증대시키기 위해 흡기 매니폴드(2)의 형상을 연소실(1)측으로 갈수록 직경이 줄어들도록하여 더욱 강력한 스월을 일으킬 수 있도록 형성된 것을 포함한다.

이와 같이, 이루어지는 내연기관의 흡기 매니폴드(2)는 서지탱크(미도시)에서 생성된 혼합기가 연소실(1)로 유입되기 위해 흡기 매니폴드(2)를 통과하게 되는데, 이 때 상기 흡기 매니폴드(2)에는 혼합기에 방향성을 줄 수 있는 스월 발생수단(10)이 제공되므로 연소실(1)로 유입되는 혼합기는 일정한 방향성을 가지게 되어 연소실(1)내로 균일하고 빠른 속도로 유입될 수 있다.

즉, 상기한 스월 발생수단(10)은 나선형의 홈(15)을 포함하므로, 이 스월 발생수단(10)이 제공되는 흡기 매니폴드(2)를 통과하는 혼합기 역시 나선방향의 흐름을 가지게 되며, 이 혼합기가 연소실(1)내로 유입될 때 스월을 일으키게 된다.

또한, 흡기 매니폴드(2)의 직경을 연소실(1)측으로 갈수록 줄어들도록 하여 와류를 형성하는 방향성을 갖는 혼합기의 흐름을 한층 빠르게 할 수 있으므로 더욱 강력한 스월을 일으킬 수 있게 된다.

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

또한, 이러한 상태의 혼합기는 희박 상태에서도 원활하게 연소가 가능하므로 배기가스네의 유해물질량을 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(7)과,

   상기 실린더 블록(7)의 상단에 고정 결합되며 일측에 흡기 매니폴드(2)와,

   배기 매니폴드(4) 및 점화 플러그(6)가 설치되는 실린더 헤드(8)와,

   상기 실린더 블록(7)의 내측에 상하 왕복운동하는 피스톤(9)을 포함하는 자동차용 내연기관에 있어서,

   흡기 매니폴드(2)에 제공되며, 흡기 밸브(3)의 개폐시 연소실(1)내로 유입되는 혼합기에 방향성을 줄 수 있는 스월 발생수단(10)을 포함하는 내연기관의 흡기 매니폴드.
2. 제 1항에 있어서, 스월 발생수단(10)은 흡기 매니폴드(2)의 길이 방향으로 소정의 깊이와 폭을 갖는 나선형의 홈(15)로 이루어짐을 특징으로 하는 내연기관의 흡기 매니폴드.
3. 제 2항에 있어서, 스월 발생수단(10)은 연소실(1)측으로 갈수록 직경이 줄어들도록 하여 혼합기의 유속을 증대시키는 것을 더욱 포함하는 내연기관의 흡기 매니폴드.