KR19990035133A

KR19990035133A - Vehicle engine intake

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Publication number: KR19990035133A
Application number: KR1019970056870A
Authority: KR
Inventors: 임우택
Original assignee: 양재신; 대우자동차 주식회사
Priority date: 1997-10-31
Filing date: 1997-10-31
Publication date: 1999-05-15

Abstract

차량의 엔진 흡기장치에 관한 것으로, 외부에서 흡입된 공기를 플래늄챔버(10)로 유입시켜 연료와 혼합하고, 이 혼합된 혼합기를 엔진의 각 연소실로 분배시키는 흡기매니폴드(20)를 갖는 차량 엔진의 흡기장치에 있어서, 일단이 흡기매니폴드(20)의 플래늄챔버(10)에 연결되서 텀블통로(21A)와 스월통로(22A)로 분기되고 다시 타단이 실린더 헤드(5)의 흡기포트에 연결되는 다수쌍의 분기런너파이프(21,22)를 설치하되 상기 스월통로(22A)의 내주벽면에 공기흐름을 나선형으로 유도하는 다수개의 스월유도날개(220)를 형성하고, 상기 통로(21A,22A)의 입구 중앙에 회전자재되는 밸브축(200)을 설치하고, 이 밸브축(200)에 상기 통로(21A,22A)를 개폐시키기 위한 개폐밸브(210) 및 피니언기어(220)를 고정 설치하고, 상기 피니언기어(220)에 치합되어 있는 래크(230)를 추가로 구비하고, 상기 래크(230)의 일단을 래크(230)에 치합되어 있는 아이들기어(240)로 지지함과 동시에, 래크(230)의 타단을 구동모터(110)의 출력축에 고정된 구동기어(112)에 치합되게 설치하고, 상기 구동모터(110)는 가속페달(100)의 밟음량을 감지하는 센서(70)의 신호와 엔진회전상태를 파악하는 전기제어장치(ECU)(80)에 의해 회전이 제어되도록 구성한 것을 특징으로 한다.A vehicle having an intake manifold (20) which relates to an engine intake apparatus of a vehicle, in which air sucked from the outside is introduced into the planar chamber (10), mixed with fuel, and distributed to the combustion chambers of the engine. In the engine intake apparatus, one end is connected to the platen chamber 10 of the intake manifold 20 and branches into the tumble passage 21A and the swirl passage 22A, and the other end is the intake port of the cylinder head 5. A plurality of branch runner pipes 21 and 22 are connected to each other, and a plurality of swirl guide vanes 220 are formed on the inner circumferential wall of the swirl passage 22A to spirally guide the air flow, and the passage 21A is formed. And a valve shaft 200 which is rotated in the center of the inlet of the 22 A, and the on / off valve 210 and the pinion gear 220 for opening and closing the passages 21A and 22A are fixed to the valve shaft 200. And the rack 230 which is engaged with the pinion gear 220 is further installed. In addition, one end of the rack 230 is supported by the idle gear 240 meshed with the rack 230, and the other end of the rack 230 is a drive gear 112 fixed to the output shaft of the drive motor 110 ), And the drive motor 110 is rotated by an electric control unit (ECU) 80 that detects a signal of the sensor 70 for detecting the step amount of the accelerator pedal 100 and the engine rotation state. It is characterized in that it is configured to be controlled.

Description

Vehicle engine intake

본 발명은 차량의 엔진 흡기장치에 관한 것으로, 특히 본원이 선출원한 실용신안 출원번호 제 97-20810호(명칭: 엔진의 흡기장치)에 있어서 텀블통로 및 스월통로의 입구를 간단하게 개폐가능하게 할 수 있도록 한 차량의 엔진 흡기장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine intake apparatus of a vehicle, and in particular, in Utility Model Application No. 97-20810 (name: Intake apparatus of an engine), to which the present application is filed, it is possible to easily open and close the entrance of the tumble passage and the swirl passage. It relates to an engine intake of a vehicle.

일반적으로 차량의 엔진 흡기장치는 엔진의 연소실에 필요한 공기량을 조절하여 실린더측에 공급하는 장치로, 흡기매니폴드를 통하여 각 엔진의 기통에 공기와 연료를 공급하도록 되어 있다.In general, the engine intake apparatus of a vehicle is a device for adjusting the amount of air required for the combustion chamber of the engine and supplying it to the cylinder side, and is configured to supply air and fuel to the cylinders of each engine through the intake manifold.

종래 흡기매니폴드는 스로틀 보디에 연결되어 외부공기를 수용하는 플래늄 챔버와, 이 플래늄 챔버에 각 기통수에 대응하는 다수개의 런너파이프의 일단이 연결되고, 이 런너파이프의 타단은 각 실린더의 흡기포트에 연결되어 있고, 상기 각 런너파이프의 말단측에 연료분사장치인 인젝터가 장착되어 있다.Conventionally, the intake manifold is connected to a throttle body for receiving the outside air, and one end of a plurality of runner pipes corresponding to the number of cylinders is connected to the planetary chamber, and the other end of the runner pipe is connected to each cylinder. It is connected to the intake port, and an injector, which is a fuel injection device, is mounted on the end side of each of the runner pipes.

이와 같이 구성된 종래의 흡기매니폴드는 스로틀보디를 통하여 조절된 공기량이 플래늄챔버로 유입되고 다시 각 런너파이프를 선택적으로 통하여 공기가 실린더의 흡기포트측으로 흐르게 되고 이때 인젝터에서 분사된 연료가 공기와 혼합되어 실린더로 공급되게 된다.In the conventional intake manifold configured as described above, the amount of air regulated through the throttle body is introduced into the planar chamber, and again, the air flows to the intake port side of the cylinder selectively through each runner pipe, and the fuel injected from the injector mixes with the air. To be supplied to the cylinder.

그런데 상기 흡기매니폴드는 런너파이프의 길이가 비교적 길게 형성되어 전체적인 부피가 커질 뿐만 아니라 공기의 흐름저항이 커서 엔진의 고속회전시 공기흡입량이 상대적으로 부족하여 엔진 성능저하의 원인이 된다.However, the intake manifold has a relatively long length of the runner pipe, which not only increases the overall volume, but also increases the flow resistance of the air, thereby causing a relatively insufficient air intake at high speed of rotation of the engine, causing a decrease in engine performance.

따라서 이를 해결하기 위해 종래에 엔진의 런너파이프의 관로를 저속시에는 긴 경로를 갖고 고속시에는 짧은 경로를 가질 수 있도록 흡기파이프를 구성한 것도 있으나 이는 흡기매니폴드의 부피가 크게 되어 설치공간의 제약을 받는 단점이 있다.Therefore, in order to solve this problem, there is a conventional intake pipe configured to have a long path at low speed and a short path at high speed, but this is because the volume of the intake manifold is large, thereby limiting the installation space. There are drawbacks to receiving.

따라서 본원이 선출원한 실용신안 출원번호 제 97-20810호(명칭: 엔진의 흡기장치)에 있어서 도 1,2에서와 같이 외부에서 흡입된 공기를 플래늄챔버(10)로 유입시켜 연료와 혼합하고, 이 혼합된 혼합기를 엔진의 각 연소실로 분배시키는 흡기매니폴드(20)를 갖는 차량 엔진의 흡기장치에 있어서, 일단이 흡기매니폴드(20)의 플래늄챔버(10)에 연결되서 텀블통로(21A)와 스월통로(22A)로 분기되고 다시 타단이 실린더 헤드(5)의 흡기포트에 연결되는 다수쌍의 분기런너파이프(21,22)를 설치하고, 상기 분기런너파이프(21,22)의 텀블통로(21A) 및 스월통로(22A)에 각각의 텀블밸브(30)와 스월밸브(40)를 설치함과 함께 텀블밸브(30)와 스월밸브(40)에 이들 밸브(30,40)를 회전시키기 위해 각각의 밸브축(50,60)을 연결하고, 이들 밸브축(50,60)에 텀블밸브제어용 구동모터(52)와 스월밸브제어용 구동모터(62)의 출력축을 각각 연결하고, 이들 구동모터(52,62)는 가속페달(100)의 밟음량을 감지하는 센서(70)의 신호와 엔진회전상태를 파악하는 전기제어장치(ECU)(80)에 의해 구동이 제어되도록 구성되어 있다.Therefore, in the Utility Model Application No. 97-20810 (name: intake device of the engine), the application of the present application is introduced into the planar chamber 10 as shown in Figs. In the intake apparatus of a vehicle engine having an intake manifold (20) for distributing the mixed mixer to each combustion chamber of the engine, one end is connected to the platen chamber (10) of the intake manifold (20) and the tumble passage ( 21A) and a plurality of pairs of branch runner pipes 21 and 22 branched to the swirl passage 22A and connected to the intake port of the cylinder head 5 again, and the branch runner pipes 21 and 22 of the branch runner pipes 21 and 22 are provided. The tumble valve 30 and the swirl valve 40 are provided in the tumble passage 21A and the swirl passage 22A, and the valves 30 and 40 are provided in the tumble valve 30 and the swirl valve 40. The valve shafts 50 and 60 are connected to each other for rotation, and the drive motor 52 and the swirl valve for tumble valve control are connected to the valve shafts 50 and 60. An electric control device for connecting the output shafts of the drive control motor 62 for driving control, respectively, and the driving motors 52 and 62 to detect the signal of the sensor 70 and the engine rotation state for detecting the stepped amount of the accelerator pedal 100. The drive is controlled by the (ECU) 80.

즉, 상기 텀블통로(21A) 및 스월통로(22A)를 개폐시키기 위해선 각각의 밸브(30,40)를 사용해야하고, 이들 밸브(30,40)를 제어하기 위한 구동모터(52,62)도 2개가 필요하다.That is, in order to open and close the tumble passage 21A and the swirl passage 22A, respective valves 30 and 40 should be used, and drive motors 52 and 62 for controlling these valves 30 and 40 are also shown in FIG. I need a dog.

따라서 본 발명은 1개의 구동모터를 사용하고, 텀블통로 및 스월통로의 입구를 간단하게 개폐가능하게 함으로써 제작비용을 절감할 수 있도록 한 차량의 엔진 흡기장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an engine intake apparatus of a vehicle that uses one drive motor and makes it possible to easily open and close the entrance of the tumble passage and the swirl passage to reduce the manufacturing cost.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은, 외부에서 흡입된 공기를 플래늄챔버로 유입시켜 연료와 혼합하고, 이 혼합된 혼합기를 엔진의 각 연소실로 분배시키는 흡기매니폴드를 갖는 차량 엔진의 흡기장치에 있어서, 일단이 흡기매니폴드의 플래늄챔버에 연결되서 텀블통로와 스월통로로 분기되고 다시 타단이 실린더 헤드의 흡기포트에 연결되는 다수쌍의 분기런너파이프를 설치하되 상기 스월통로의 내주벽면에 공기흐름을 나선형으로 유도하는 다수개의 스월유도날개를 형성하고, 상기 통로의 입구 중앙에 회전자재되는 밸브축을 설치하고, 이 밸브축에 상기 통로를 개폐시키기 위한 개폐밸브 및 피니언기어를 고정 설치하고, 상기 피니언기어에 치합되어 있는 래크를 추가로 구비하고, 상기 래크의 일단을 래크에 치합되어 있는 아이들기어로 지지함과 동시에, 래크의 타단을 구동모터의 출력축에 고정된 구동기어에 치합되게 설치하고, 상기 구동모터는 가속페달의 밟음량을 감지하는 센서의 신호와 엔진회전상태를 파악하는 전기제어장치(ECU)에 의해 회전이 제어되도록 구성한 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 흡기장치.A specific means of the present invention for achieving the above object is a vehicle engine having an intake manifold for introducing the air sucked from the outside into the planar chamber to mix with the fuel, and to distribute the mixed mixer to each combustion chamber of the engine In the intake apparatus of the inlet, a plurality of branch runner pipes, one end of which is connected to the platen chamber of the intake manifold, branches into the tumble passage and the swirl passage, and the other end is connected to the intake port of the cylinder head, is installed. A plurality of swirl guide vanes are formed on the inner circumferential wall to spirally guide the air flow, and a valve shaft which is rotated at the center of the inlet of the passage is installed, and an on-off valve and a pinion gear for opening and closing the passage are fixed to the valve shaft. And a rack engaged with the pinion gear and having one end of the rack engaged with the rack. At the same time as supporting the idle gear, the other end of the rack is fitted to the drive gear fixed to the output shaft of the drive motor, and the drive motor is configured to detect the signal and engine rotation state of the sensor detecting the stepped amount of the accelerator pedal. An engine intake apparatus for a vehicle, characterized in that the rotation is controlled by a control unit (ECU).

도 1,2는 종래 엔진 흡기장치의 구성을 나타낸 측단면도 및 평단면도.1,2 is a side cross-sectional view and a planar cross-sectional view showing a configuration of a conventional engine intake apparatus.

도 3은 본 발명의 실시예에 적용되는 엔진 흡기장치의 측단면도.Figure 3 is a side cross-sectional view of the engine intake apparatus applied to the embodiment of the present invention.

도 4는 도 3의 요부 확대 평단면도.4 is an enlarged cross-sectional plan view of the main portion of FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

10 : 플래늄챔버 20 : 흡기매니폴드10: Planum chamber 20: Intake manifold

21,22 : 분기런너파이프 21A : 텀블통로21,22: Branch runner pipe 21A: Tumble passage

22A : 스월통로 70 : 센서22A: Swirl passage 70: Sensor

80 : 전기제어장치 100 : 가속페달80: electric control device 100: accelerator pedal

110 : 구동모터 112 : 구동기어110: drive motor 112: drive gear

200 : 밸브축 210 : 개폐밸브200: valve shaft 210: on-off valve

220 : 피니언기어 230 : 래크220: pinion gear 230: rack

240 : 아이들기어240: children gear

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;

도 3,4에 도시된 바와 같이 외부에서 흡입된 공기를 플래늄챔버(10)로 유입시켜 연료와 혼합하고, 이 혼합된 혼합기를 엔진의 각 연소실로 분배시키는 흡기매니폴드(20)를 갖는 차량 엔진의 흡기장치에 있어서, 일단이 흡기매니폴드(20)의 플래늄챔버(10)에 연결되서 텀블통로(21A)와 스월통로(22A)로 분기되고 다시 타단이 실린더 헤드(5)의 흡기포트에 연결되는 다수쌍의 분기런너파이프(21,22)를 설치하되 상기 스월통로(22A)의 내주벽면에는 공기흐름을 나선형으로 유도하는 다수개의 스월유도날개(220)를 형성하고, 상기 통로(21A,22A)의 입구 중앙에는 일단이 회전자재되는 밸브축(200)을 설치하고, 이 밸브축(200)의 타단에는 상기 통로(21A,22A)를 개폐시키기 위한 개폐밸브(210) 및 피니언기어(220)가 고정 설치되어 있다.As shown in FIGS. 3 and 4, a vehicle having an intake manifold 20 for injecting air sucked from the outside into the planar chamber 10 to mix with the fuel and to distribute the mixed mixer to each combustion chamber of the engine. In the engine intake apparatus, one end is connected to the platen chamber 10 of the intake manifold 20 and branches into the tumble passage 21A and the swirl passage 22A, and the other end is the intake port of the cylinder head 5. A plurality of branch runner pipes 21 and 22 are connected to each other, but a plurality of swirl guide vanes 220 are formed on the inner circumferential wall surface of the swirl passage 22A to spirally guide the air flow, and the passage 21A. The valve shaft 200, one end of which is rotated, is installed at the inlet center of the 22A, and the other end of the valve shaft 200 has an on / off valve 210 and a pinion gear for opening and closing the passages 21A, 22A. 220 is fixedly installed.

상기 개폐밸브(210)는 그의 통로(21A,22A)중 어느 하나의 통로에 위치함에 따라 통로(21A 또는 21B)의 입구가 개방되게 되어 있다.The on-off valve 210 is positioned in one of the passages 21A and 22A so that the inlet of the passage 21A or 21B is opened.

상기 피니언기어(220)에 치합되어 있는 래크(230)를 추가로 구비하고, 상기 래크(230)의 일단을 래크(230)에 치합되어 있는 아이들기어(240)로 지지함과 동시에, 래크(230)의 타단을 구동모터(110)의 출력축에 고정된 구동기어(112)에 치합되게 설치하고, 상기 구동모터(110)는 가속페달(100)의 밟음량을 감지하는 센서(70)의 신호와 엔진회전상태를 파악하는 전기제어장치(ECU)(80)에 의해 회전이 제어되도록 구성되어 있다.The rack 230 is additionally engaged with the pinion gear 220, and one end of the rack 230 is supported by the idle gear 240 engaged with the rack 230. The other end of the) is fitted to the drive gear 112 fixed to the output shaft of the drive motor 110, the drive motor 110 and the signal of the sensor 70 for detecting the stepping amount of the accelerator pedal 100 and The rotation is controlled by the electric control unit (ECU) 80 which grasps the engine rotation state.

이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 설명한다.The operation of this embodiment configured as described above will be described.

먼저, 엔진의 시동전에는 도 4에서와 같이 개폐밸브(210)에 의해 스월통로(22A)가 개방되어 있는 상태에 있다.First, before the engine starts, the swirl passage 22A is opened by the on-off valve 210 as shown in FIG. 4.

이같은 상태에서 엔진 회전수가 저속일 경우 센서(70)의 신호를 입력받은 전기제어장치(80)에 의해 구동모터(110)의 출력축에 연결된 구동기어(112)는 정지한 상태를 유지하게 된다.In this state, when the engine speed is low, the drive gear 112 connected to the output shaft of the drive motor 110 by the electric control device 80 receiving the signal of the sensor 70 is maintained in a stopped state.

이후 엔진 회전수를 높이게 되면, 이를 감지한 센서(70)로부터 입력받은 전기제어장치(80)에 의해 구동모터(110)가 동작하게 되고, 구동기어(112)에 치합된 래크(230)가 소정량 직선운동을 하게 되고 동시에, 피니언기어(220)가 회전하여 밸브축(200)을 중심으로 개폐밸브(210)는 시계방향으로 회전하게 되어, 스월통로(22A)는 서서히 좁아져 결국 닫히게 되고 반대로 텀블통로(21A)는 넓어져 완전히 개방된 상태가 된다.Then, when the engine speed is increased, the drive motor 110 is operated by the electric control device 80 received from the sensor 70 that detects this, and the rack 230 engaged with the drive gear 112 is small. At the same time, the pinion gear 220 is rotated so that the opening / closing valve 210 rotates clockwise around the valve shaft 200, and the swirl passage 22A gradually narrows and eventually closes. The tumble passage 21A is widened to be in a completely open state.

따라서 엔진의 고속시 텀블통로(21A)로 텀블(Tumble)되는 공기흐름과 연료가 혼합되어 연소실(6)내로 공급되고, 이때, 텀블통로(21A)의 길이가 짧음으로 흡입공기의 흐름저항을 최소화시켜 엔진 연소에 필요한 공기량의 공급을 원활히 할 수 있다.Therefore, the air flow and tumbled in the tumble passage 21A and fuel are mixed and supplied into the combustion chamber 6 at high speed of the engine. At this time, the tumble passage 21A has a short length to minimize the flow resistance of the intake air. It is possible to smoothly supply the amount of air required for engine combustion.

이와 같이 흡기매니폴드(20)의 분기런너파이프(21,22)에 형성된 텀블통로(21A)와 스월통로(22A)를 선택적으로 하여 공기흐름을 엔진의 저속시 스월(swirl)흐름으로 고속시에는 텀블(tumble)흐름으로 유도함으로써 엔진성능의 증대를 기대할 수 있다.In this way, the tumble passage 21A and the swirl passage 22A formed in the branch runner pipes 21 and 22 of the intake manifold 20 are selectively selected so that the air flow is a high speed swirl flow of the engine. Increasing engine performance can be expected by inducing tumble flow.

또, 흡기매니폴드(20)의 분기런너파이프(21,22) 길이를 단축시킬 수 있으므로 흡기매니폴드(20)의 콤팩트화가 가능하다.In addition, since the length of the branch runner pipes 21 and 22 of the intake manifold 20 can be shortened, the intake manifold 20 can be made compact.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 1개의 구동모터를 사용하고, 텀블통로 및 스월통로의 입구를 간단하게 개폐가능할 뿐만 아니라 제작비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.As described above, according to the present invention, one drive motor is used, and the entrance of the tumble passage and the swirl passage can be easily opened and closed, and the manufacturing cost can be reduced.

Claims

In the intake apparatus of a vehicle engine having an intake manifold (20) for introducing air sucked from the outside into the planar chamber (10) to mix with the fuel, and to distribute the mixed mixer to each combustion chamber of the engine, A plurality of pairs of branch runner pipes connected to the planar chamber 10 of the intake manifold 20 and branched into the tumble passage 21A and the swirl passage 22A and connected to the intake port of the cylinder head 5 again. (21, 22) is installed, but a plurality of swirl guide wings 220 for spirally inducing air flow on the inner circumferential wall surface of the swirl passage (22A), and the rotating material in the center of the inlet of the passage (21A, 22A) The valve shaft 200 is installed, and the on-off valve 210 and the pinion gear 220 are fixed to the valve shaft 200 to open and close the passages 21A and 22A, and the pinion gear 220 is installed. And a rack 230 engaged with the rack, and one end of the rack 230 is rack 23 At the same time as the idle gear 240 is engaged with the 0, and the other end of the rack 230 is fitted to the drive gear 112 fixed to the output shaft of the drive motor 110, the drive motor 110 ) Is the engine intake of the vehicle, characterized in that the rotation is controlled by the electric control unit (ECU) 80 to detect the signal of the sensor 70 and the engine rotation state to detect the stepped amount of the accelerator pedal (100). Device.