KR19990040348A - 엔진의 밸브기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 고속 회전시 연소실의 신기량을 극대화 할 수 있도록 한 엔진의 밸브기구에 관한 것으로, 캠에 의해 동작되는 밸브 리프터는 윤활장치의 오일공급라인에 연결되어 오일이 내측의 상부에 각각 오일 유입공(11a)을 통해 배출공(11b)으로 빠져나가도록 형성된 실린더(12)를 구비한 상부 하우징(10)과 이 상부 하우징의 하부에 끼워져 실린더(12)의 유압에 의해 상·하로 동작되는 피스톤(21)이 하부에 스프링(22)으로 탄성 지지되는 하부 하우징(20)으로 구성되고, 상기 흡기밸브(30)는 하부 하우징(20)의 피스톤(21) 하부에 연결되며, 엔진의 회전수를 감지하는 센서(41)와, 상기 상부 하우징의 배출공(11b)을 통한 오일의 흐름을 차단 및 연결하는 솔레노이드 밸브(42)와, 상기 센서(41)에서 감지된 전기적 신호에 의해 상기 솔레노이드 밸브(42)의 동작을 제어하는 전자제어부(43)를 포함하여, 본 발명은 엔진의 고속회전시 신기량을 높여 주면서 엔진의 엔진의 출력을 높여 성능을 향상과 아울러 연비를 효율적으로 제어할 수 있도록 한 것이다.

Description

엔진의 밸브기구

본 발명은 엔진의 밸브 리프터에 관한 것으로 특히 고속 회전시 연소실의 신기량을 극대화 할 수 있도록 한 엔진의 밸브기구에 관한 것이다.

일반적으로 엔진의 밸브는 연소실에 마련된 흡·배기 구멍을 각각 개폐하여 공기 및 혼합기를 들여 보내고 연소가스를 내보내는 일을 한다.

이 밸브는 캠의 회전운동을 상·하 운동으로 바꾸어 주는 밸브 리프터(Valve lifter)에 의해 동작된다.

밸브 리프터는 크게 기계식과 유압식으로 나뉘어 진다.

이중 유압식 밸브 리프터는 밸브의 간극을 두지 않고 오일의 비압축성과 엔진 윤활장치의 오일압력을 이용하여 작용케 한 것으로 온도변화에 상관없이 항상 밸브의 간격을 0으로 유지된다.

도 1a, 도 1b, 도 1c는 각각 종래 유압식 리프트에 동작관계를 나타낸 도면이다.

도 1a는 밸브가 닫혀 있을 때를 나타낸 것으로, 윤활장치에서 보내 온 플런저(2) 내면과 보디와 플런저 밑면 사이의 공간을 채우면 오일의 압력이 플런저를 밀어 푸시로드와 로커암이 닿게 되어 밸브의 간극을 없애 준다.

도 1b는 밸브가 열릴 때의 동작을 나타낸 것으로 캠(1)에 의해 상승하면 플런저 밸브 스프링 장력과 캠의 압력을 받아 플런저(2) 아래면의 챔버에 유압이 상승되어 책보올이 닫혀져 보디와 플런저가 일체로 되어 기계식 리프터와 같이 푸시로드를 밀어 올려 밸브를 열게 되며 이때에 밸브 간극이 없으므로 소음이 발생하지 않게 된다.

도 1c는 밸브가 다시 닫힐 때의 동작 나타낸 것으로, 캠 로브의 양정을 통과하면 밸브의 장력으로 밸브가 닫혀지고 리프터도 내려가 챔버 내의 유압이 저하되고 책보올(3)이 열린다. 이때 플런저(2)에서 새어나간 오일은 다시 보충하여 밸브 간격이 없게 된다.

상술한 방법으로 동작되는 종래 유압식 밸브 리프터는 밸브의 개폐시기와 밸브의 간극 점검이 필요 없으며 충격의 흡수로 밸브 기구의 내구성을 좋게 하는 장점이 있었다.

그러나 이러한 종래의 밸브 리프터는 엔진의 회전수와 무관하게 항상 일정하게 동작되므로 고속 회전시 엔진에 공급되는 신기량의 부족으로 엔진의 출력이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위한 것으로 엔진의 고속 회전시 신기량을 늘려 엔진의 출력 성능을 향상시키고 연비의 효율적인 제어가 가능하도록 한 것을 기술적 과제로 한다.

도 1a, 도 1b, 도 1c는 각각 종래 유압식 밸브 리프트의 동작 과정을 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 밸브 장치의 전체적인 구조도.

도 3a 및 도 3b는 각각 도 2에 도시된 본 발명의 밸브 리프트와 흡기밸브 및 밸브 시트의 상세 구조도.

도 4는 본 발명에 의한 흡기 밸브의 동작에 의한 엔진의 저속과 고속회전시 신기량의 비교한 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 상부 실린더 11a,11b : 유입공 및 배출공

12 : 실린더 20 : 하부 실린더

21 : 피스톤 22 : 스프링

30 : 흡기밸브 40 : 제어수단

41 : 센서 42 : 솔레노이드 밸브

43 : 전자제어부 50 : 밸브시트

이하, 본 발명의 바람직한 실시예 및 작용을 첨부된 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 엔진의 밸브기구의 전체적인 구성을 나타낸 것이다.

이 실시예에 의하면 엔진 밸브기구는 캠에 의해 동작되는 밸브 리프터가 윤활장치의 오일공급라인에 연결되어 오일이 내측의 상부에 각각 오일 유입공(11a)을 통해 배출공(11b)으로 빠져나가도록 형성된 실린더(12)를 구비한 상부 하우징(10)과, 이 상부 하우징의 하부에 끼워져 실린더(12)의 유압에 의해 상·하로 동작되는 피스톤(21)이 하부에 스프링(22)으로 탄성 지지되는 하부 하우징(20)으로 구성되고, 흡기밸브(30)는 하부 하우징(20)의 피스톤(21) 하부에 연결되며, 엔진의 회전수에 따라 상기 밸브 리프터의 동작을 제어하는 제어부재(40)를 포함하는 구조를 갖는다.

도 3a 및 도 3b는 각각 도 2에 도시된 상·하부 하우징과 흡기밸브와 시트간의 구조를 나타낸 부분 확대도이다.

상기 흡기밸브(30)는 밸브 시트(50)와의 접촉면이 수평선을 기준으로 90°를 이루도록 한다.

상기 제어부재(40)는 엔진의 회전수를 감지하는 센서(41)와, 상기 상부 하우징의 배출공(11b)을 통한 오일의 흐름을 차단 및 연결하는 솔레노이드 밸브(42)와, 상기 센서(41)에서 감지된 전기적 신호에 의해 상기 솔레노이드 밸브(42)의 동작을 제어하는 전자제어부(43)로 구성된다.

상기 전자제어부(43)는 엔진의 회전수가 높을 때 솔레노이드 밸브(42)에 의해 오일의 흐름이 차단하도록 한다.

상술한 구성을 갖는 본 발명에 의한 흡기밸브의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.

엔진의 저속으로 회전할 경우 솔레노이드 밸브(42)가 전자제어부(43)의 통제를 받지 않고 오픈 되어 있어 실린더(12)내 오일의 유압의 영향이 없이 흡기밸브(30)가 작동하게 된다.

엔진이 고속으로 회전하게 되면 센서(41)에 의해 감지된 신호가 전자제어부에 입력되고 전자제어부(43)는 그 즉시 제어 신호를 출력하여 솔레노이드 밸브(42)가 닫히도록 한다. 이때 실린더(12) 내부에 유압의 상승으로 피스톤(21)이 스프링(22)을 압축하면서 흡기밸브(30)를 하부로 밀어내어 이 흡기밸브가 연소실 측으로 소정 폭 이동되도록 한다.

따라서 흡기밸브(30)가 엔진의 저속 회전시 보다 상대적으로 일찍 개방되면서 연소실내에 공기되는 흡기량을 증가시키게 된다.

엔진이 다시 저속으로 회전하게 되면 솔레노이드 밸브(42)가 오픈 되면서 스프링(22)의 반발 탄성에 의해 흡기밸브(30)가 원래의 위치로 복원되어 정상적인 동작이 이루어진다.

즉 도 4에 도시한 그래프와 같이 본 발명 밸브기구의 작동에 의한 저속과 고속에서 신기량의 차이를 나타낸 것이다.

상술한 작용으로 본 발명은 엔진의 고속회전시 신기량을 높여 주면서 엔진의 엔진의 출력을 높여 성능을 향상시켜 줄뿐만 아니라 연비의 효율적으로 제어할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (4)

1. 캠에 의해 동작되는 유압식 밸브 리프터와 밸브 리프터에 연결된 밸브 및 이 밸브에 의해 개폐되는 밸브 시트를 포함하는 엔진의 밸브기구에 있어서,

   상기 밸브 리프터는 윤활장치의 오일공급라인에 연결되어 오일이 내측의 상부에 각각 오일 유입공(11a)을 통해 배출공(11b)으로 빠져나가도록 형성된 실린더(12)를 구비한 상부 하우징(10)과 이 상부 하우징의 하부에 끼워져 실린더(12)의 유압에 의해 상·하로 동작되는 피스톤(21)이 하부에 스프링(22)으로 탄성지지되는 하부 하우징(20)으로 구성되고,

   상기 흡기밸브(30)는 하부 하우징(20)의 피스톤(21) 하부에 연결되며,

   엔진의 회전수에 따라 상기 밸브 리프터의 동작을 제어하는 제어부재(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브기구.
2. 제 1항에 있어서, 상기 흡기밸브(30)는 밸브 시트와의 접촉면이 수평선을 기준으로 90°인 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브기구.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제어부재(40)는 엔진의 회전수를 감지하는 센서(41)와, 상기 상부 하우징의 배출공(11b)을 통한 오일의 흐름을 차단 및 연결하는 솔레노이드 밸브(42)와, 상기 센서(41)에서 감지된 전기적 신호에 의해 상기 솔레노이드 밸브(42)의 동작을 제어하는 전자제어부(43)로 구성된 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브기구.
4. 제 3항에 있어서, 상기 전자제어부(43)는 엔진의 회전수가 높을 때 솔레노이드(33)에 의해 오일의 흐름이 차단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브기구.