KR19990008691A - Variable intake system for V engines - Google Patents
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Abstract
본 발명은 V형 6실린더 혹은 8실린더 엔진의 가변 흡기시스템에 관한 것으로서, 특히 서지탱크에서 흡기의 공명 작용이 구현되고, 그로 인하여 흡기가 과급토록 하므로서, 엔진의 전속도 영역에서 토오크가 향상되게 하고, 아울러 흡기계의 구조가 컴펙트하게 실현될 수 있도록 한다. 이를 위하여, 서지탱크(1)의 중간에 격판(6)을 설치하여 내부 공간이 상,하로 분리되게 하고, 상기 격판에 흡기 부압에 의해 개폐되는 밸브체(7)를 설치하되, 그 밸브체가 흡기 부압에 연동되는 뉴메틱 액츄에이터(9)에 연결되어 엔진의 회전속도가 상승됨에 따라 개방되게 하므로서, 서지탱크의 상,하측 공간이 연통되어 공명실로 구성되게 한 기술적 구성으로 이루어진다. 따라서, 엔진의 고속 운전시에는 상기 밸브체가 개방되어 서지탱크의 내부 공간에서 공명현상이 발생되며, 흡기의 과급 효과로 인하여 엔진의 토오크가 향상되게 한다. 또한, 상기한 가변 흡기시스템은 서지탱크의 내부에 격판과 밸브체를 설치하는 간단한 구조로 실현되므로서, 엔진의 레이 아웃 설계를 컴펙트하고 용이하게 실현할 수 있다.The present invention relates to a variable intake system of a V-type six-cylinder or eight-cylinder engine, in particular the resonance action of the intake air in the surge tank, thereby allowing the intake air to be supercharged, thereby improving the torque in the full speed range of the engine In addition, the structure of the intake machine can be realized in a compact manner. To this end, a diaphragm 6 is installed in the middle of the surge tank 1 so that the internal space is separated up and down, and a diaphragm 7 which is opened and closed by an intake negative pressure is installed in the diaphragm, and the valve body is intaked. It is connected to the pneumatic actuator (9) linked to the negative pressure to open as the engine's rotational speed is increased, the upper and lower spaces of the surge tank is made of a technical configuration to be configured as a resonance chamber. Therefore, during high-speed operation of the engine, the valve body is opened to cause resonance in the internal space of the surge tank, and the torque of the engine is improved due to the supercharge effect of the intake air. In addition, the above-described variable intake system is realized by a simple structure in which a diaphragm and a valve body are provided inside the surge tank, whereby the layout design of the engine can be compactly and easily realized.
Description
본 발명은 V형 엔진의 가변 흡기시스템(VIS; varkable induction system)에 관한 것으로서, 특히 V형 뱅크(소정의 각도로 경사 형성된 V형의 일측 실린더 블록)로 형성되는 6, 8실린더 엔진에 있어서, 서지탱크에서 흡기의 공명 작용이 발생되도록 하여 엔진의 전속도 영역에서 토오크가 향상되게 하고, 아울러 흡기계의 구조가 단순화되게 하는데 적합하게 이용될 수 있는 공명식 가변 흡기시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable induction system (VIS) of a V-type engine, and more particularly to a 6- and 8-cylinder engine formed of a V-type bank (one V-shaped cylinder block inclined at a predetermined angle). A resonance variable intake system that can be suitably used to cause resonance of the intake air in the surge tank to improve torque in the full speed range of the engine and to simplify the structure of the intake machine.
주지된 바와 같이, 내연기관의 대표적인 예로 들 수 있는 자동차 엔진은 최근 고성능화 추세에 따라, 흡·배기 효율을 높여 고출력을 얻을 수 있도록 한 형식으로 설계되고 있다.As is well known, automobile engines, which are representative examples of internal combustion engines, have been designed in such a way that high power can be obtained by increasing the intake / exhaust efficiency according to the recent trend toward higher performance.
이러한 고성능 엔진의 경우에는 연소실로 유입되는 공기를 활성화하여 엔진의 출력을 높이게 되는데, 이것은 흡기시 발생되는 부압파를 정압파로 반전시켜, 그 정압파에 의해 흡기의 충전 효율을 높이고, 또한 흡기의 맥동 효과를 유효하게 사용하여 체적 효율을 높이도록 한 것이며, 가변 흡기시스템으로 공지되어 있다.In the case of such a high-performance engine, the output of the engine is increased by activating the air flowing into the combustion chamber, which inverts the negative pressure wave generated during intake into a positive pressure wave, thereby increasing the charging efficiency of the intake air by the positive pressure wave, and pulsating the intake air. The effect is effectively used to increase the volume efficiency, which is known as a variable intake system.
가변 흡기시스템은 실제적으로 공기가 유입되는 통로의 길이를 저속에서 길게, 고속에서 짧게하여 흡기의 맥동를 이용하여 흡기 효율을 높이도록 하는 방법과, 흡기 통로를 2개로 나누어 한쪽에 밸브를 설치하여 흡기 통로의 단면적을 가변시켜 흡기 효율을 높이도록 하는 방법 등 다수의 것이 제안되어 있다.In the variable intake system, the length of the passage through which air is actually introduced is increased from the low speed to the short speed at the high speed to increase the intake efficiency by using the intake pulsation, and the intake passage is divided into two and the valve is installed on one side. Many methods have been proposed, such as a method of varying the cross-sectional area of a to increase the intake efficiency.
이러한 가변 흡기시스템의 하나로서, 6 혹은 8실린더 V형 엔진에서 흡기 효율을 높여 엔진의 토오크를 향상시키도록 한 흡기시스템이 도 1에 잘 나타나 있다.As one of such variable intake systems, an intake system that improves the torque of the engine by increasing the intake efficiency in a 6 or 8 cylinder V-type engine is well illustrated in FIG. 1.
도 1에서 서지탱크(1)는 에어 클리너에 의해 청정화된 공기의 통로인 흡기관(2)에 연결되고, V형 뱅크(3)의 각각으로 공기를 분배하기 위해 2개로 분리, 형성된다. 따라서, 양 뱅크로 분배되는 서지탱크가 분리된 효과로 한 개의 서지탱크에서 양뱅크의 실린더로 흡기 매니폴드로 연결된 경우에 비해 뱅크간의 맥동간섭을 방지하는 효과가 있으나, 공명현상을 이용한 과급효과는 구현할 수 없다.In FIG. 1, the surge tank 1 is connected to the intake pipe 2, which is a passage of air cleaned by an air cleaner, and is separated and formed in two to distribute air to each of the V-shaped banks 3. Therefore, the surge tanks distributed to both banks are separated, and thus, there is an effect of preventing pulsation interference between the banks compared to the case where one surge tank is connected to the cylinders of both banks by the intake manifold. It cannot be implemented.
종래 기술에서 설명된 공명식 가변 흡기시스템은, 교차된 흡기 매니폴드가 공명기의 역할을 수행하여, 흡입 공기의 주파수를 조밀화하고, 조밀화된 흡기가 엔진으로 흡입되어 마치 과급기의 역할을 하므로서, 엔진의 전속도 영역에서 토오크를 향상시키는 것이다.In the resonant variable intake system described in the prior art, the crossed intake manifold acts as a resonator, densifying the frequency of intake air, and the densified intake is sucked into the engine and acts as a supercharger, It is to improve the torque in the region.
그러나 상기와 같은 가변 흡기시스템은 서지탱크를 2개로 분리하고, 분리된 흡기 매니폴드를 서로 교차하는 등 구조가 복잡하며, 설치 공간이 많이 소요되므로서 엔진룸의 레이 아웃 설계를 어렵게 만드는 문제점이 있다.However, the variable intake system as described above has a problem of making the layout of the engine room difficult due to the complicated structure, such as separating the surge tanks into two and crossing the separated intake manifolds with each other. .
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 목적에서 제안된 것으로서, 흡기계에 공명실을 형성하여 흡기의 과급 효과를 구현하므로서, 엔진의 전속도 영역에서 토오크가 향상되게 하는 것은 물론, 그 구조가 간단하여 설치가 컴펙트하게 실현될 수 있도록 한다.The present invention has been proposed for the purpose of solving the above-mentioned problems of the prior art, and by forming a resonance chamber in the intake machine to implement the supercharge effect of the intake air, as well as to improve the torque in the full speed range of the engine, The structure is simple so that the installation can be realized compactly.
도 1은 일반적인 V형 엔진의 가변 흡기시스템을 도시한 구성도.1 is a block diagram showing a variable intake system of a typical V-type engine.
도 2는 본 발명에 의한 V형 엔진의 가변 흡기시스템을 도시한 것으로서, 서지탱크의 일부를 절취 도시한 상태의 사시도.Figure 2 shows a variable intake system of the V-type engine according to the present invention, a perspective view showing a part of the surge tank cut out.
도 3은 본 발명에 의한 V형 엔진의 가변 흡기시스템을 도시한 단면도.3 is a cross-sectional view showing a variable intake system of a V-type engine according to the present invention.
도 4는 본 발명에 의한 V형 엔진의 가변 흡기시스템의 동작 상태도.4 is an operational state diagram of a variable intake system of a V-type engine according to the present invention.
도 5는 본 발명에 의한 가변 흡기시스템의 효과를 그래프로 나타낸 도면.5 is a graph showing the effect of the variable intake system according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1-서지탱크 6-격판1-surge tank 6-plate
7-밸브체 9-뉴메틱 액츄에이터7-valve 9-pneumatic actuator
상술한 목적을 실현하기 위한 수단으로서, 본 발명의 V형 엔진의 가변 흡기시스템은 서지탱크의 중간에 격판을 설치하여 내부 공간이 상,하로 분리되게 하고, 그 격판에 흡기 부압에 의해 개폐되는 밸브체를 설치하여서, 그 밸브체의 개방시 서지탱크가 공명실로서 작용되도록 한 기술적 구성으로 이루어진다.As a means for realizing the above object, the variable intake system of the V-type engine of the present invention is provided with a diaphragm in the middle of the surge tank so that the internal space is separated up and down, the valve is opened and closed by the intake negative pressure on the diaphragm A sieve is provided so that the surge tank acts as a resonance chamber when the valve body is opened.
여기서, 상기 서지탱크의 상,하측 공간에는 각각 V형 뱅크쪽으로 연결되는 3 혹은 4개씩의 런너가 연결되며, 각각의 런너는 흡기 매니폴드와 연결된다.Here, three or four runners connected to the V-shaped banks are connected to the upper and lower spaces of the surge tank, respectively, and each runner is connected to the intake manifold.
이러한 구성에 따라, 본 발명의 가변 흡기시스템은 엔진의 고속 운전시 상기 밸브체를 개방하여 서지탱크의 내부 공간을 공명실로 이용하므로서, 흡기의 과급 효과를 구현한다. 또한, 본 발명에 의한 공명실은 서지탱크의 내부에 격판과 밸브체를 설치하는 간단한 구조로 실현되므로서, 설치 구조가 컴펙트하게 실현된다.According to this configuration, the variable intake system of the present invention uses the internal space of the surge tank as a resonance chamber by opening the valve body during high speed operation of the engine, thereby realizing the supercharge effect of the intake air. In addition, the resonance chamber according to the present invention is realized by a simple structure in which a diaphragm and a valve body are provided inside the surge tank, whereby the mounting structure is compactly realized.
이하, 본 발명을 실현하기 위한 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiment for implementing this invention is demonstrated in detail based on an accompanying drawing.
실시예Example
도 2는 본 실시예에 관련된 V형 엔진의 가변 흡기시스템을 도시한 것으로서, 서지탱크의 일부를 절취 도시한 상태의 사시도이고, 도 3은 실시예의 가변 흡기시스템을 도시한 단면도이며, 도 4는 도 3의 동작 상태도이고, 도 5는 본 실시예에 의한 효과를 그래프로 나타낸 도면이다.2 is a view illustrating a variable intake system of a V-type engine according to the present embodiment, which is a perspective view showing a part of a surge tank cut away, FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a variable intake system according to an embodiment, and FIG. 3 is an operational state diagram of FIG. 3, and FIG. 5 is a graph showing the effect of the present embodiment.
참고로 본 실시예를 설명함에 있어, 종래 기술에서 인용된 도면과 동일한 본 실시예의 구성에 대해서는 설명의 명료성을 위해 동일한 부호를 사용하기로 한다.For reference, in describing the present embodiment, the same reference numerals will be used for the clarity of description for the configuration of the present embodiment that is the same as the drawings cited in the prior art.
도면에서의 설명 부호 (1)은 서지탱크를 지칭한다. 서지탱크(1)는 흡기관(2)과 연결되므로서, 드라이버의 가속페달 조작에 연동되는 스로틀 밸브의 개폐 정도에 따라 에어 클리너로부터 청정된 공기가 유입된다. 서지탱크(1)로 유입된 공기는 흡기 통로 및 흡기 매니폴드를 통하여, V형 엔진의 각각의 뱅크에 형성된 실린더로 공급된다.Reference numeral 1 in the drawings refers to the surge tank. Since the surge tank 1 is connected to the intake pipe 2, clean air is introduced from the air cleaner according to the opening and closing degree of the throttle valve which is linked to the accelerator pedal operation of the driver. The air introduced into the surge tank 1 is supplied to the cylinders formed in the respective banks of the V-type engine through the intake passage and the intake manifold.
흡기 매니폴드들은 하나의 실린더에 대하여 하나가 연결될 수 있으며, 일반적으로 고성능 엔진에서 채택하고 있는 것과 같이 하나의 실린더에 대하여 두 개를 설치할 수도 있다.One intake manifold may be connected to one cylinder, and two may be installed for one cylinder as is generally employed in high performance engines.
본 실시예는 6실린더(혹은 8실린더)의 V형 엔진에 관하여 설명하기 위하여, 6개의 흡기 매니폴드와 서지탱크(1)의 사이에 6개의 런너(5)가 설치된 구조로 이루어진다.The present embodiment has a structure in which six runners 5 are provided between the six intake manifolds and the surge tank 1 in order to describe a V-shaped engine of six cylinders (or eight cylinders).
각각의 뱅크쪽으로 분리되게 흡기 매니폴드와 연결된 런너(5)는 그 수의 절반이 격판(6)에 의해 분리된 서지탱크(1)의 상,하측 공간에 각각 연결된다. 즉, 서지탱크(1)는 종래 기술에서 설명된 것과 마찬가지로 2개의 공간으로 분리 형성된다.Runners 5 which are connected to the intake manifold separately to each bank are connected to the upper and lower spaces of the surge tank 1, one half of which is separated by the diaphragm 6. That is, the surge tank 1 is formed into two spaces as described in the prior art.
서지탱크(1)의 내부 공간을 구획하는 격판(1)에는 공기가 유입되는 흡기관(2)에 대하여 반대쪽의 엔드부에 밸브체(7)가 설치된다.The diaphragm 1 which partitions the internal space of the surge tank 1 is provided with the valve body 7 in the end part opposite to the intake pipe 2 into which air flows.
밸브체(7)는 개방시 서지탱크(1)의 상,하측 공간이 서로 연통되게 하여, 공명현상을 발생시켜 흡기의 과급 효과를 얻기 위한 것으로서, 힌지(8)를 축으로 상기 격판(6)에 회전 가능하게 설치된다. 또한, 밸브체(7)는 흡기 부압에 비례하여 엔진의 회전수가 상승됨에 따라 개폐되도록 하기 위해, 흡기 부압을 받아 작동되는 뉴메틱 액츄에이터(9)(pneumatic actuator)와 연결된다. 뉴메틱 액츄에이터(9)는 호스 또는 파이프(9a)를 통해 흡기관(2)의 임의의 장소에 연결되며, 내부에 흡기 부압에 의해 동작되는 다이아프램이 설치된 구조로 이루어진다.The valve body (7) is to allow the upper and lower spaces of the surge tank (1) to communicate with each other when opening to generate a resonance phenomenon to obtain the supercharge effect of the intake, the diaphragm (6) with the hinge (8) as the axis It is rotatably installed on. In addition, the valve element 7 is connected to a pneumatic actuator 9 which is operated by receiving the intake negative pressure in order to open and close the engine speed in proportion to the intake negative pressure. The pneumatic actuator 9 is connected to any place of the intake pipe 2 through a hose or a pipe 9a, and has a structure in which a diaphragm operated by intake negative pressure is installed therein.
이상에서 설명된 구성에 의거하여, 본 실시예에 의한 공명식 가변 흡기시스템의 작용은 다음과 같다.Based on the configuration described above, the operation of the resonance variable intake system according to the present embodiment is as follows.
엔진의 고부하 및 고속 운전시, 흡기 부압에 의해 동작되는 뉴메틱 액츄에이터(9)는 밸브체(7)를 개방시켜 서지탱크(1)의 상,하측 공간이 연통되게 한다. 따라서, 런너(5) 및 흡기 매니폴드 내부에서 흡기의 진동은 서지탱크(1)의 공명현상에 의해 조밀화되고, 조밀화된 흡기가 엔진의 실린더쪽으로 공급되어 흡기의 과급 효과를 실현한다.During high load and high speed operation of the engine, the pneumatic actuator 9 operated by the intake negative pressure opens the valve body 7 so that the upper and lower spaces of the surge tank 1 communicate with each other. Therefore, vibration of the intake air in the runner 5 and the intake manifold is densified by the resonance phenomenon of the surge tank 1, and the densified intake air is supplied to the cylinder of the engine to realize the supercharge effect of the intake air.
이와 같은 작용에 의해 엔진의 흡기 효율은 향상되고, 도 5에 도시된 바와 같이, 고속 운전시 엔진의 토오크를 향상시킨다. 또한, 엔진의 저속 운전시 폐쇄되어 서지탱크(1)를 분리하므로서, 흡기가 고유 주파수만큼 진동되면서 엔진으로 공급되도록 하고, 조속 운전시의 토오크를 향상시킨다.By this action, the intake efficiency of the engine is improved, and as shown in FIG. 5, the torque of the engine is improved at high speed. In addition, by closing the surge tank 1 by closing the engine at low speed, the intake air is supplied to the engine while vibrating by the natural frequency, thereby improving the torque during the high speed operation.
이상에서 설명된 실시예를 통하여 알 수 있듯이, 본 발명에 의한 V형 엔진의 가변 흡기시스템은 종래 기술의 문제점을 실질적으로 해소한다.As can be seen through the embodiments described above, the variable intake system of the V-type engine according to the present invention substantially solves the problems of the prior art.
즉, 본 발명은 서지탱크의 내부에 공명실을 형성하므로서, 흡입 공기의 주파수를 조밀화하고, 조밀화된 흡기가 엔진으로 흡입되어 마치 과급기의 역할을 하므로서, 엔진의 전속도 영역에서 토오크를 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.That is, the present invention forms an resonance chamber inside the surge tank, thereby densifying the frequency of intake air, and the intake of the densified air is sucked into the engine and acts as a supercharger, thereby improving torque in the full speed range of the engine. Can be obtained.
또한, 본 발명은 서지탱크의 내부에 격판과 밸브체를 설치하는 간단한 구조로 실현되므로서, 설치 구조가 컴펙트하게 실현되고, 엔진의 레이 아웃 설계가 용이하게 실현되는 효과를 얻을 수 있다.Further, the present invention is realized by a simple structure in which a diaphragm and a valve body are provided inside the surge tank, whereby the mounting structure can be realized compactly, and the layout design of the engine can be easily realized.
한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiment, and any person having ordinary skill in the art to which the invention belongs without departing from the gist of the invention claimed in the claims, various modifications Would be possible.
Claims (3)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |