KR19980048331A - 내연기관의 흡기제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내연기관의 흡기제어장치에 관한 것으로, 흡기 매니폴드(20)에 드로틀 밸브(40) 및 비스 밸브(50)를 일정 간격으로 이격, 장착하되, 비스 밸브(50)는 엔진(10)측에 위치되도록 하고, 드로틀 밸브(40) 및 비스 밸브(50)를 상호 동시에 연동, 개폐시킬 수 있도록 이들을 연동장치로 연결하여 악셀러레이터 페달의 조작에 의한 와이어(80)의 진퇴에 의해 드로틀 밸브(40)를 개폐시키고, 드로틀 밸브(40)와 일체로 연동하여 비스 밸브(50)가 개폐되도록 함으로써, 엔진의 전구간에서의 성능향상, 저속구간에서의 에미션(emission) 향상, 저속구간에서의 연소개선 및 연비향상, 아이들링 안정성을 확보하고, 간단한 구조의 장치로써 원가절감에 기여하도록 된 것이다.

Description

내연기관의 흡기제어장치

본 발명은 내연기관의 흡기제어장치(intake control device of internal combustion engine)에 관한 것으로, 특히 자연흡기 및 과급기(turbo charger)를 이용하는 모든 내연기관에 있어 연소실의 흡,배기 포트를 다수 형성하고, 흡기계통에 드로틀 밸브(throttle valve) 및 비스 밸브(vis valve)를 장착하여 동시에 연동, 개폐시킬 수 있도록 함으로써, 엔진의 전구간에서의 성능향상, 저속구간에서의 에미션(emission) 향상, 저속구간에서의 연소개선 및 연비향상, 아이들링 안정성을 확보하고, 간단한 구조의 장치로써 원가절감에 기여하는, 내연기관의 흡기제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 내연기관에 있어 저,중속 회전수에서 흡기속도가 저하되면 불완전 연소를 유발하거나 이로 인하여 에미션의 악화 및 토오크 저하를 초래하게 된다.

흡기 매니폴드(intake manifold)의 반경 또는 길이를 조정하여 저,중속 구간에서 엔진 회전수를 증가시키거나 또는 그와 역으로 제어하여 흡기 성능을 향상시켜 왔다.

또한 통상적으로 2,000~3,000R.P.M에서 성능의 하강(dip)현상이 일어나 운전성 및 가속성을 해치는 것을 극복하기 위하여 별도의 비스 밸브를 이용하여 드로틀 밸브와 연계, 동작시키는 경우도 있으나 그 구조가 복잡하고 원가가 상승되는 단점이 있었다.

아울러 일반적인 흡기제어장치들은, 흡기제어가 최적으로 이루어지지 못함으로써 엔진의 각 구간에 따른 성능저하와, 저속구간에서의 에미션 악화 및 연비저하의 단점이 있으며, 아울러 아이들링시 안정성이 떨어지는 단점이 있었다.

본 발명의 목적은, 엔진의 전구간에서의 최적의 흡기제어에 따른 성능을 향상시키고, 저속구간에서의 에미션과 연비향상에 기여하며, 또한 아이들링시 안정성을 확보함과 동시에 간단한 구조의 흡기제어장치로써 제품의 원가절감에 기여하는 내연기관의 흡기제어장치를 제공함에 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 흡기포트 및 배기포트를 복수로 구비하여 일측 흡기포트에 상호 일체로 연동하는 드로틀 밸브 및 비스 밸브를 장착한다.

드로틀 밸브에 와이어에 의해 작동되는 드로틀 레버를 일체로 형성하고, 드로틀 레버에 커넥팅 레버의 일단을 힌지 연결하며, 가이드 홀을 갖는 슬라이드 레버를 구비하여 커넥팅 레버의 타단을 가이드 홀에 힌지연결하고, 슬라이드 레버의 일단을 차체에 힌지연결한다.

또한 슬라이드 레버의 타단에 비스 밸브에 일체로 된 비스 밸브 레버를 힌지연결하고, 슬라이드 레버의 일측을 차체에 스프링으로 연결하여 복귀작동되도록하여 드로틀 밸브의 개폐시 비스 밸브를 일체로 연동시키도록 구성된 특징을 갖는다.

도 1은 본 발명 엔진 흡기계통의 구성도

도 2는 본 발명 엔진이 흡/배기 포트를 나타낸 평면도

도 3은 본 발명 드로틀 밸브 및 비스 밸브의 구성도로서 밸브의 폐쇄시

도 4는 본 발명 드로틀 밸브 및 비스 밸브의 구성도로서 밸브의 개방시

도 5는 도 3의 요부 측면도

도 6은 본 발명 다른 실시예를 나타낸 요부구성 측면도

도 7은 본 발명 및 종래의 엔진 성능을 비교한 그래프

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 엔진11 : 연소실

20 : 흡기 매니폴드21, 22 : 흡기포트

31, 32 : 배기포트30 : 배기 매니폴드

40 : 드로틀 밸브41 : 드로틀 레버

50 : 비스 밸브60 : 에어 크리너

70 : 점화 플러그80 : 와이어

90 : 케넥팅 로드100 : 슬라이드 레버

101 : 가이드 홀110 : 힌지핀

120 : 힌지축130 : 비스 밸브 레버

140 : 스프링150 : 비스 밸브

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 1은 본 발명 엔진 흡기계통의 구성도로서, 엔진(10)에 흡기 매니폴드(20)와 배기 매니폴드(30)를 형성하고, 흡기 매니폴드(20)의 전,후에 드로틀 밸브(40) 및 비스 밸브(50)를 일정 간격으로 이격,장착하되, 비스 밸브(50)는 엔진(10)측에 위치되도록 하며, 드로틀 밸브(40) 및 비스 밸브(50)를 상호 동시에 연동, 개폐시킬 수 있도록 이들을 연동장치로 연결하고, 아울러 흡기 매니폴드(20)의 선단에 에어 크리너(60)를 장착하여 구성한다.

도 2는 본 발명 엔진의 흡/배기 포트를 나타낸 평면도로서, 엔진(10)의 연소실(11)에 복수의 흡기포트(21)(22)와 배기포트(31) (32)를 형성하고, 흡기포트(21) (22) 중 어느 하나에 상기 드로틀 밸브(40) 및 비스 밸브(50)를 포함시키며, 연소실(11)의 상부 중앙에 점화 플러그(70)를 위치시켜 구성한다.

도 3은 본 발명 드로틀 밸브 및 비스 밸브의 구성도로서 밸브의 폐쇄시이고, 도 4는 본 발명 드로틀 밸브 및 비스 밸브의 구성도로서 밸브의 개방시이며, 도 5는 도 3의 요부 측면도를 각기 나타낸 것으로, 상기 드로틀 밸브(40) 및 비스 밸브(50)의 연동장치는, 드로틀 밸브(40)에 드로틀 레버(41)를 일체로 형성하여 그 레버에 악셀러레이터 페달에 의해 진퇴작동되는 와이어(80)를 연결하고, 드로틀 레버(41)의 일측에 커넥팅 레버(90)의 일단을 힌지 연결한다.

또한 슬라이드 레버(100)를 구비하여 그 레버의 길이방향으로 가이드 홀(101)을 형성하고, 상기 커넥팅 레버(90)의 타단 및 가이드 홀(101)을 통해 힌지핀(110)을 연결하며, 또한 슬라이드 레버(100)의 일단을 차체에 힌지축(120)으로 연결한다.

아울러 슬라이드 레버(100)의 타단에 비스 밸브 레버(130)의 일측을 힌지연결하고, 비스 밸브 레버(130)는 비스 밸브(50)에 일체로 형성하며, 슬라이드 레버(100)의 일측을 차체에 스프링(140)으로 연결하여 구성한 것이다.

도 6은 본 발명 다른 실시예를 나타낸 요부구성 측면도로서, 여기서는 커넥팅 레버(90) 및 슬라이드 레버(100)를 힌지축(150)에 이격적으로 연결한 것이다.

따라서 본 발명 내연기관의 흡기제어장치는 도 1, 2와 같이, 저속 또는 중속일 경우는 드로틀 밸브(40)와 비스 밸브(50)를 폐쇄시켜 흡기포트(21) (22)중 하나만을 개방한 상태에서 엔진(10)의 연소실(11)에 흡기를 공급하며, 가속시는 드로틀 밸브(40)와 비스 밸브(50)를 동시에 개방시켜 양측 흡기포트(21) (22)를 통해 다량의 흡기를 엔진(10)에 공급함으로써 최적의 흡기제어를 행할 수 있다.

도 3, 4와 같이 드로틀 밸브(40) 및 비스 밸브(50)의 개폐시는, 운전자가 악셀러레이터 페달을 밟아 가속을 행하면, 이때 와이어(80)가 당겨지면서 드로틀 레버(41)와 함께 드로틀 밸브(40)를 반시계방향으로 회동시키고, 또한 드로틀 레버(41)에 의해 커넥팅 레버(90)가 당겨져 상승하면서 슬라이드 레버(100)를 끌어 올리며, 커넥팅 레버(9) 및 슬라이드 레버(100)의 연동에 의해 커넥팅 레버(90)는 슬라이드 레버(100)의 가이드 홀(1010을 따라 이동한다.

이처럼 슬라이드 레버(100)가 당겨져 반시계방향으로 회동하면서 그 선단에 연결된 비스 밸브 레버(130)가 시계방향으로 회동하여 동시에 도 4와 같이 비스 밸브(50)를 개방시키며, 드로틀 밸브(40)와 비스 밸브(50)의 동시개방으로 양측 흡기포트(21) (22)가 모두 개방되므로 다량의 흡기가 엔진(10)에 공급된다.

드로틀 밸브(40) 및 비스 밸브(50)의 폐쇄시는 인장되었던 스프링(140)의 압축탄성에 의해 상기의 역순으로 동작이 행하여진다.

도 7은 본 발명 및 종래의 엔진 성능을 비교한 그래프로서, 본 발명은 2,000 ~3,000R.P.M 영역에서 종래의 경우보다 엔진 토오크값이 증가됨과 동시에 안정된 R.P.M 특성을 제공한다.

이상과 같이 본 발명 내연기관의 흡기제어장치는, 복수의 흡기포트, 일측 흡기포트에 드로틀 밸브 및 비스 밸브를 장착하고, 드로틀 밸브 및 비스 밸브에 드로틀 레버와 비스 밸브 레버를 일체로 형성하며, 이들을 상호 커넥팅 레버 및 슬라이드 레버로 연결한 간단한 구조로써, 차량의 저속, 중속 또는 고속주행시 하나의 흡기포트 또는 복수의 흡기포트를 개방시켜 흡기량을 효율적으로 조정, 제어하여 엔진의 성능향상에 기여하고, 저속 구간에서의 에미션, 연비향상에 기여하며, 또한 아이들링 안정성이 확보되는 잇점을 갖는다.

Claims (3)

1. 엔진 연소실에 복수의 흡/배기 포트가 형성되고, 일측 흡기 포트에 드로틀 밸브가 장착되며, 드로틀 밸브와 일정간격으로 이격, 흡기포트에 비스 밸브가 연결되어 드로틀 밸브와 일체로 개폐, 연동되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 흡기제어장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 드로틀 밸브에 형성된 드로틀 레버, 드로틀 레버에 힌지연결된 커넥팅 레버, 커넥팅 레버의 움직임을 안내하도록 가이드 홀을 갖고 차체에 일단이 힌지연결된 슬라이드 레버, 슬라이드 레버의 타단에 힌지연결되고 비스 밸브와 일체로 된 비스 밸브 레버로 구성된 것을 특징으로 하는 내연기관의 흡기제어장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 슬라이드 레버의 일측이 차체에 스프링으로 연결된 것을 특징으로 하는 내연기관의 흡기제어장치