KR19990082089A - 특정 형상의 다중섹션을 갖는 내연기관용 흡배기장치 - Google Patents

특정 형상의 다중섹션을 갖는 내연기관용 흡배기장치 Download PDF

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스테파노 델라로사
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델라로사 렌조
센트로 리세르쉐 테크노로지쉐 에스.알.엘.
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Abstract

내연 폭발 기관의 효율을 최적화하기 위한 장치는 피스톤(1)이 이동하는 적어도 하나의 실린더(2)를 구비하는 형식으로 된다. 상기 실린더는 적어도 하나의 상대 유효 흡기 밸브(7)이 내장된 흡기 채널(13, 20)을 경유하여 공기-연료 신선한 가스 혼합물을 수용한다. 이 실린더(2)로부터는, 배기 시스템 또는 채널(12, 21)을 경유하여 배기 파이프(S)로 직행하는 소비 가스가 빠져나오고, 상기 채널은 적어도 하나의 상대 유효 배기 밸브(9)을 내장한다. 상기 흡기 채널(13, 20) 및/또는 상기 배기 채널(12, 21) 내에는, 상기 실린더(2) 또는 배기 파이프(S)를 향해 직행하는 가스 흐름의 속도 및 압력을 변형하도록 유효 가스 통로 섹션을 변형하게끔 배열되는 고정 또는 이동가능형 수단(27)이 제공된다. 이러한 방식으로, 보다 나은 공기-연료혼합이 성취된다.

Description

특정 형상의 다중섹션을 갖는 내연 기관용 흡배기장치
잘 알려져 있는 바와 같이, 내연 폭발 엔진, 특히 4-행정 엔진은 많은 다양한 현상 주로, 흡기 덕트 내에서의 낮은 압력, 실린더 내로 가압된 소량의 신선한 가스, 및 실린더 내의 잉여 소비 가스의 존재로 인해, 엔진 r.p.m. 각각에서 충분한 체적 효율을 성취하지 못한다는 결점을 갖고 있었다. 결과적으로, 불규칙한 출력 곡선이 발생하게 되어, 최적의 출력 조정을 수행하지 못하였다.
대체로 숙련된 기술자에 의해 감지되는 이러한 문제점은 터보-컴프레서, 보조 플랩밸브(flap valve), 가변 타이밍 다이어그램(variable timing diagram), 가변 길이의 덕트, 일 측의 흡기 덕트를 개폐하고 이어서 다른 흡기덕트를 개폐하는 스로틀 제어장치, 공명 쳄버를 사용하여 배출하는 메가폰형 배출장치, 및 전자제어식 보조 배출밸브를 갖는 엔진을 제공함으로써, 대처하여 왔다. 그 결과, 모든 경우에 있어서, 항시 고비용과 기술적으로 복잡한 배열이 유지되어, 개선의 여지가 상당히 남아 있었다. 이 점에 있어서, 기술적 진보란, 매우 높은 최대 출력 레벨이 출력 손실이 낮은 r.p.m.의 출력에 손해를 주면서 높은 r.p.m.에 도달된다는 것을 의미했다. 게다가, 이러한 출력은 불규칙하게 공급되고, 특히 높은 연료소모율을 갖는다.
상술한 설명에 부가하여, 숙련가에 의한 개선된 성능을 위한 연구는 흡기 및 배기 덕트의 단면의 과대한 개량을 이끌어, 필요로 하는 바와 반대적인 효과를 낳게됨을 주지해야만 한다. 이점에 있어서, 소정의 제한치를 넘어 이들 덕트를 확대함에 따라, 처리 능력의 감소가 따르고, 결과적으로 가스 컬럼의 속도가 감소된다.
본 발명의 목적은 상술한 결점을 극복하기 위한 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 내연기관의 체적효율이 엔진 r.p.m. 각각에서 충분하게 성취되도록 하는 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 엔진 r.p.m. 각각에서, 균등한 변위를 갖는 공지의 엔진에 비해, 낮은 연료 소비율과 낮은 오염도를 성취할 수 있도록 높은 출력을 부여하는 장치를 제공하는 데 있다.
이들 및 부가의 목적은 첨부한 청구범위에 따른 내연기관의 유도(induction) 또는 흡기 덕트, 또는 배기 덕트의 섹션을 다양화하는 장치에 의해 획득된 기술을 가진 숙련자에 대하여 명백하게 될 것이다.
본 발명은 주요 청구범위에의 도입에 따라 내연 기관에 채용된 장치에 관련한 것이다.
도 1은 발명의 장치가 2개의 다른 구성으로 결합된 경우의 흡배기 시스템이 완비된 내연기관을 도시한 도면,
도 2는 급송 시스템이나 흡기 덕트에 채용된 본 발명의 장치를 도시한 것으로, 공기-연료 혼합물 흡입 단계를 도시한 도면,
도 3은 다른 파트의 흡기 단계 중에 흡기 덕트에 채용된 본 발명의 장치를 재차 도시한 것으로, "거부" 현상을 저지하기 위해 피스톤(1)에 의해 쫓겨나는 신선한 가스를 감속 및/또는 정지시키는 장치를 도시한 도면,
도 4는 소비된 가스를 위한 배제(expulsion) 시스템 또는 배출 덕트에 채용된 본 발명의 장치를 도시한 것으로, 소비된 가스의 배출 단계를 도시한 도면,
도 5는 도 4의 장치를 도시한 것으로, 실린더(2)를 향해 "반향된(reflected)" 소비 가스를 감속 및/또는 정지하는 작동을 도시한 도면,
도 6 내지 도 13은 본 발명의 장치의 보다 개선된 구성들을 도시한 도면, 및
도 14, 도 14a, 도 15, 및 도 15a 는 본 발명의 다른 변형예를 도시한 도면.
본 발명의 장치에 의해, 흡기 또는 배기 덕트는 균등한 값(그의 단면의 합으로 주어짐) 및 균등한 흡인력이나 압축력에 대하여 보다 큰 가스 속도를 결정하는 특정의 형상이 부여되고, 이에 따라, 공지의 덕트에 비해 더 큰 처리 능력이 부여되게 된다.
그 결과로서 발생하는 효과는 다음과 같이 요약된다:
- 보다 바람직한 공기-연료 혼합;
- 흡입된 신선한 가스 충전에 대한 처리 능력 및 밀도의 증대;
- 방출 소비되는 가스 흐름의 증대;
- 엔진 r.p.m. 각각에서의 보다 나은 체적 효율;
- 출력의 증대;
- 토크의 증대;
- 연료 소비의 감소;
- 오염도의 감소.
흡입 시스템이 적정한 위치(흡기 밸브의 상류측)에 위치 결정되면, 본문에 상세하게 설명된 본 발명의 장치는, 보다 큰 밀도 및 속도를 갖고 신선한 가스를 신린더에 진입시키는 것을 용이하게 만들어, 보다 큰 동적 과급을 성취할 수 있다. 가스 컬럼(공기-연료 혼합물)에 영향을 주어 결과적으로 발생하는 보다 큰 압력은 체적 효율을 증대시킬 뿐만 아니라, 특히 낮은 엔진 r.p.m. 및 중간 엔진 r.p.m.에서, 여전히 부분적으로는 개방된 상태에서의 피스톤의 상방 이동에 연유하여 신선한 가스의 "거부" 현상을 저지한다. 이러한 방식에서, 투과성("투명성") 덕트가 실린더를 향한 공기-연료 혼합물을 위해 얻어지고, 보다 비투과("차단성")적인 덕트가 실린더로 귀환하는 거부 가스를 위해 얻어진다.
그대신 본 발명의 장치가 배기 시스템에서 상대 밸브의 하류측에 배치된다면,특히 제1 자연 배출 단계후 소비된 가스 속도가 대기를 향해 증대되게 하며, 그 결과, 보다 바람직하게 빈 실린더를 위해 더 큰 부압을 조성하고, 공지된 현상에 의해 잉여 소비 가스가 실린더로 귀환하는 것을 방지하게 된다. 엔진 r.p.m. 각각에서, 보다 더 높은 충전계수를 이루는 이러한 모든 결과를 토대로, 보다 큰 출력, 보다 감소된 연료 소비율, 및 보다 덜한 오염도를 부여하게 된다. 이러한 방식으로, 소비 가스에 대해서는 보다 더 "투과적'인 덕트가, 귀환 가스에 대하여는 보다 차단적인 덕트가 성취된다.
본 발명의 장치는 이들이 경쟁 상대에서 이용되는 바와 같이 높은 성능의 엔진에 보다 현저한 효과를 갖는 4-행정 내연 기관으로 채용가능하다.
본 발명은 제한적이지 않은 예로 제공되는 첨부된 도면으로부터 보다 명백해질 것이다.
상기 도면을 참조하면, 예를 들어, 4-행정 타입의 내연 기관은 'M'으로 통칭되고, 피스톤(1)이 공지된 방식으로 이동하는 하나 이상의 실린더(2, 도면에는 이들중 하나만이 도시되어 있음)를 구비한다. 실린더(2) 또는 바람직하게는 엔진 헤드(T)에는, 공기-연료 혼합물을 위한 흡입 덕트(13)와 실린더로부터 퇴출된 소비 가스를 위한 배기 덕트(12)가 연결된 실린더(2)에 연결된 덕트(20)(21)가 설치된다. 실린더 헤드(2A)에는 개별 덕트(13 또는 12)에 대응하여 각각 위치결정된 밸브(7, 9, 그 자체가 공지되어 있음)가 설치된다.
본 발명에 의하면, 상대 덕트의 벽을 따라 유동하는 가스의 속도를 균일하게 증대시키도록, 상기 벽에 부딪히는 마찰에 의해 감속되는 덕트 내에서의 가스 흐름(신선한 가스 및 배기)의 속도 분포를 변형하도록 배열된 장치(D)가 위치결정된다. 이것은 다양한 형상의 구성을 갖는 복수의 유효 통로 섹션의 덕트 내에서 조성됨에 의해, 상기 흐름의 처리 능력을 감소시키지 않고 성취된다. 가스(신선한 가스 및 배기)를 위한 유효 섹션을 변형하는 것은 덕트를 거쳐 통과하는 속도 및 덕트 내에서의 압력의 변동을 초래한다. 그 결과, 실린더(2)의 개선된 충전에 있어서, 장치(D)가 흡입 또는 흡기 덕트(13, 20), 또는 배기 덕트(12, 21)와 결합되는 경우, 이 덕트 내에서 생성된 보다 강한 부압으로 인해 배기 파이프(S)를 향해 이 덕트를 거쳐 통과하는 가스에 대하여 보다 큰 속도로 영향을 미친다.
보다 상세하게는, 도 2 및 도 3을 참조하면, 이들 도면은 흡기 덕트(13 및 20)와 작동가능하게 결합된 본 발명의 장치(D)의 일 실시예를 도시한 것이다. 이 장치는, 배기 덕트(13)에 연결된 헤드(T)측의 덕트(20)에 형성되는 시트(26)에 삽입되는 원통형이나 반-원통형체(25)를 구비한다. 이 본체(25)는 예를 들면, 주조로 상대 시트에 일체로 형성되어, 이 체가 삽입된 범위 내에서 덕트의 일부를 분할하거나, 또는 상대 시트에 독립적으로 형성된 체로 되고, 제거 가능 및 교환 가능한 방식으로 기계적으로 연결(스크류, 바이오넷 연결에 의한 연결)되거나 고정(예로, 용접에 의해 고정)될 수 있다.
상기 본체의 내벽(25A)으로부터, 결합된 흡기 덕트(13, 20, 이하, 급송/흡기 시스템 또는 채널로 통칭)의 유용한 통로 단면을 변형하도록 배열된 하나 또는 그 이상의 구성요소(27)로 분기되어, 실린더 내로 급송되는 신선한 가스의 경로에서 섹션 변형부를 조성하게 된다. 특별히, 요소나 요소들(27)은 신선한 가스가 실린더에 도달하기 이전에 통과하는 복수의 덕트나 섹션을 조성한다. 이 섹션(4, 5)은 이들의 토출 영역과는 다른 진입 영역을 갖는다. 상기 요소들은 도 6 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 상이한 형상 및 치수로 될 수 있다. 요소들은 그의 축이 본체(25)의 축(Z)에 평행하거나 또는 입사(도 6)하게 위치된 단순한 핀으로 되거나(따라서, 덕트를 통해 가스가 흐른다), 또는 도 9 및 도 13에서, 축(Z)를 향해 화살표 G로 표시된 본체(25)를 지나는 가스의 흐름 방향으로의 적용범위로 되거나, 이러한 축으로부터 분기하거나, 도 7, 8, 10 및 도 11에서 축(Z)으로부터 분기하는 제1 부위와, 이를 향해 커버하는 제2 부위를 갖는 다양한 형상으로 적용되는 바와 같은 그러한 형상을 갖는 덕트(4, 5)를 조성하는 실제로 다양한 섹션형 피스로 될 수 있다. 상기 요소(27)들은 도 7, 9, 13 에서와 같이 중공의 원뿔형이지만 구멍뚫림은 없고, 또는 솔리드형이지만 다양한 섹션을 갖고, 또는 도 8에서와 같이, 축(Z)에 동축의 축을 갖는 중공형체이지만 다양한 벽부를 가지고 이루어질 수 있다.
장치(D)는 엔진으로 급송된 신선한 가스의 경로중 임의의 포인트에서 위치결정되되, 형상 및 변위에 따라 달라지고, 이에 따라, 장치와 결합된 형식의 엔진(M)으로 될 수 있다. 밸브(7)에 더 가깝거나 밸브로부터 더 먼 경로를 따르는 장치의 포지션으로 인해, 다른 엔진의 응답성이 다른 r.p.m.으로 획득되게 된다. 또, 대기압에서 작동하는 엔진에 채용될 수 있고, 또는 흡기 덕트(13) 내에 위치되는 하나이상의 밸브를 갖는 효율 상승형 엔진(boosted engine, 터보형 압축기 또는 강제 변위형 압축기(positive displacement compressors)를 구비)에 채용되어, 엔진 효율을 증대시키게 된다.
장치(D)는 도 2 및 도 3의 예에서 다음과 같이 이용된다:
엔진 작동중에, 피스톤(1)에 의해 실린더 내로 끌어넣어진 신선한 가스는 각각의 섹션(4, 5)을 경유(도 2의 화살표 F)하여 본체(25)를 통과하고, 이에 따라 흡기 덕트(13) 내에서 강력한 부압을 생성하도록 실린더(2)를 향해 속도가 상당히 증대된다. 벽들에 인접하여 흡기 덕트(13)에 정체하거나 흡기 덕트를 거쳐 저속으로 통과하는 부위의 신선한 가스는 보다 더 빠른 가스 컬럼에 의해 생성된 부압 효과에 의한 분자간 마찰로 인해 끌어넣어진다.
이 흐름은 도 2에 도시된 섹션(6)의 본체(25)의 하류에서 재압축되고, 이들의 속도가 감소하는 중에, 축적된 동력학적 에너지가 흡기 밸브(7)의 하류측에서 압력으로 변환되어, 실린더(2)의 충전에 대한 명확한 실질적 효과를 나타내게 된다.
이와 동시에, 이 신선한 가스분은 피스톤이 상방 이동하는 제1 단계 중에, 피스톤(1)에 의해 쫓겨나, 흡기 밸브(7)이 여전히 부분 개방시, 섹션(4, 5, 도 3의 화살표 P)의 수렴부 내에서 반대 방향으로 장치(D)를 통과하고, 가스 컬럼에 가해진 더 큰 압력 뿐만 아니라 특수한 형식의 장치(D)에 의해 감속 및/또는 정지되게 된다.
이때, 상기 가스분은 새로운 신선한 가스 충전으로 보다 더 고르게 혼합되도록 다음의 사이클로 끌어넣어진다.
이에 따라, 흡입 시스템(13) 내에 위치될 때의 본 발명의 이점은 다음과 같이 요약될 수 있다:
- 들이마신 새로운 가스 충전량의 처리 능력 및 밀도의 증대
- 흡입시 공기-연료 혼합물의 "거부" 현상의 감소
- 엔진의 체적 효율의 증대
이하, 본 발명의 장치(D)는 소비가스 배출 덕트(12)에 채용된 바가 예시된 도 4 및 도 5를 참조로 이해될 것이다. 이 장치(D)는 상술한 바와 같이 실린더(2)를 향해 신선한 가스 통로 내에 위치된 바와 전체적으로 동일하다. 따라서, 도 2 및 도 3에 관련하여 기재된 바와 동일한 장치의 이러한 부분에는 동일한 참조 부호로 표기하고 이하의 설명은 생략한다.
본발명의 실예에 있어서, 이 장치(D)는 소비 가스가 지나가는 덕트의 중심축으로부터 분기하고 그의 중심축을 향해 수렴하도록 쌍으로 배열된 핀의 형식의 복수의 요소(27)을 구비한다. 특히, 이들 요소를 갖춘 제1 쌍(27A)의 상기 축을 향해 소비 가스의 흐름 방향으로 수렴하고, 제2 쌍(27B)은 이 축으로부터 분기한다. 상기 요소들 사이에서, 후술하는 바와 같이, 상기 가스의 속도가 변하는 통로 또는 섹션(10)이 조성된다. 이 장치체(25)는 도 2 및 도 3의 장치와 관련하여 기재된 방식으로, 엔진 헤드의 배기 덕트(12) 및 덕트(21)(이들은 배기 시스템 또는 채널을 구성함)와 결합되고, 이에 따라 이하의 설명은 생략한다.
엔진 작동중에, 달아오른 소비 가스는 장치(D)를 통과하고; 배기 밸브(9)의 개방시의 높은 초기 압력에 연유하여 실린더로부터 자연 가스 배출하는 초기 단계 후, 장치(D)는, 이러한 가스가 각각의 섹션(10, 11)을 거쳐 대기를 향해 증가하는 속도의 변화를 겪게끔 하고, 이에 따라, 배기 덕트(12) 및 실린더(2) 내에서 강력한 부압을 생성하게 된다.
실린더 내에서 정체하는 잔여의 소비 가스와 벽에 인접하여 배기 덕트를 통과하는 소비 가스는 상기의 부압으로 끌어넣어져, 이 또한, 도 4에서 화살표 K로 예시된 바와 같이, 대기를 향해 배기 덕트(12)를 거쳐 하류측에서 가압되게 된다.
이와 동시에, 공지된 현상에 의해 소비 가스는, 도 5에서 화살표 H로 예시된 바와 같이, 실린더(2)를 향해 "거부"되고, 이러한 가스는 엔진 효율을 나쁘게 하며, 섹션(10, 11)의 수렴 부위를 경유하여 하류측으로부터 상류측으로 장치(D)를 통과하고, 그 결과, 장치의 특정 구성에 의해 감속 및/또는 정지된다.
이것은 실린더(2)의 보다 일관된 비우기를 조장하는 외에, 소비 가스 적출 단계의 연장을 조성하고, 다음의 사이클 중에 신선한 가스의 충전을 용이하게 한다.
이에 따라, 배기 시스템(12) 내에 위치된 경우의 본 발명의 이점은 다음과 같이 요약된다:
- 실린더로부터의 소비 가스의 비우기가 보다 더 향상됨
- 신선한 가스 충전중의 오염도가 감소됨
- 체적 효율이 향상됨
상술한 바에 의거하여, 흡기 및/또는 배기 시스템 내에 위치된 경우의 상술한 발명이 총괄적으로 엔진 효율면에서 갖는 이로운 효과는, 엔진 성능이 증대됨과 아울러, 연료 소비량 및 대기 오염도의 감소를 도모한다는 점에서 명확해진다. 게다가, 구조적인 단순함으로 인해 매우 경제적으로 되는 한편, 실질적으로 무제한적인 제품수명을 확보됨에 의거하여 유도되는 신뢰성을 이끌어낸다. 또한, 그의 특성 및 이점은 흡인-압축(suction-compression) 장비에 적절하게 채용되는 장치를 이끌어낸다.
본 발명의 실제적인 예에 있어서, 급송/흡기 시스템(13, 20) 및 배제/배출 시스템(12, 21)의 크기, 형상, 및 조화, 그리고 요소(27)의 위치(분기부 및/또는 평행부 및/또는 수렴부 및/또는 만곡부 등등의 위치)는 필요에 따라 임의로 선택될 수 있다.
게다가, 이 장치(D)의 본체(25)는 진입 섹션이나 섹션들로부터 흡기 밸브나 밸브들(7)까지의 급송/흡기 시스템(13, 20) 내에서 다른 부호, 형상 및 위치로 적용될 수 있거나, 또는 대기를 향해 배기 밸브나 밸브들(9)로부터 토출 섹션이나 섹션들까지의 배제/배출 시스템(12, 21) 내에서 다른 부호, 형상 및 위치로 적용될 수 있다. 또 차량의 동적 흡기 및 종래의 엔진에 적용될 수 있다.
도 14 및 도 14a는 본 발명의 다른 실예를 예시하고 있다. 앞서 기재된 도면의 경우에 해당하는 부분이 동일한 부호로 표기된 이들 도면은 도시된 바와 같이 흡기 덕트(13 또는 20) 내에, 또는 배기 덕트(12 또는 21) 내에 직접적으로 삽입된 요소(27)를 구비하는 장치(D)를 도시하고 있다. 바꾸어 말하면, 앞서의 도면(예를 들어 도 6 내지 도 13)에 도시기재된 본체(25)는 요소(27)가 위치된 덕트에 의해 구성된다.
본 발명의 실예에 있어서, 요소(27)는 더 큰 면적의 기저부(27N)에 함께 연결되며 반대방향으로 테이퍼진 2개의 절두형 추체(27H, 27K)로 이루어진 체와 같은 형상으로 된다. 이 체는 그가 위치된 시스템을 비어있게하거나, 예를 들면, '20'으로 표기된 흡입 시스템을 2개의 섹션(140, 141)으로 갈라놓는다. 이 예에 있어서, 시스템이나 덕트(20)는 원통형이며, 이 섹션(140, 141)의 전체 면적은 덕트(20) 내에서 일정하다. 만일 이러한 덕트 그 자체가 테이퍼진 경우에는, 덕트의 축(Z)을 따라 일정하게 상기 면적이 변한다.
본 발명의 실예에 의하면, 요소(27)는 덕트의 내벽(143)에 제공된 가이드(142)를 따라 상대 덕트(20) 내에서 도 14의 화살표 'Q'방향으로 이동가능하다. 이를 목적으로, 요소(27)은 가이드(142) 내에서 이동가능한 단부 슈(144)를 구비한다. 이 단부 슈는 직선형으로 즉, 상기 축(Z)에 평행하게 도시된다. 그러나 이들은 벽(143)을 따라 어떠한 방위로도 될 수 있다.
요소(27)를 이동하는 것은, 요소로 하여금 실린더를 향해 직행하는 유동 조건(속도 및 압력)을 변형하도록 상기 덕트 내에 위치된 밸브(도시하지 않음)에 가깝거나 더 멀리 위치되게끔 함에 따라, 다양한 r.p.m.에 응답하는 엔진으로 바꾼다. 만일 이 장치(D)가 배기 시스템 내(예를 들어 덕트(21) 내에)에 위치되는 경우, 해당 배기 밸브에 가까이 또는 멀리 요소(27)을 이동하기 위한 설비로 인해, 실린더 비우기가 엔진 r.p.m.을 기초로 하여 증대된다.
그의 이동은 가이드(142)를 따라 요소(27)를 수동으로 이동되고, 이어서 요소는 도 14a에서 점선으로 도시된 스크류(50,고정나사) 및 덕트(20 또는 21)를 통해 제공된 조작 관통공(151)에 의해 이산 위치로 고정된다. 또한, 요소는 수동작동 또는 엔진 r.p.m.을 기초로 하여 마이크로프로세서에 의한 바람직한 제어중 어느 하나로 적정한 액츄에이터(기계식 또는 유압식)에 의해 이동될 수 있다.
앞서 기재된 도면의 부분에 상응하는 부분이 동일한 참조 부호로 표기된 도 15 및 도 15a는, 요소(27)가 해당 덕트(20 또는 21)의 개시부 또는 덕트내 에 제공된 환상의 지지체(55)와 결합되어 있는 본 발명의 다른 예를 도시하고 있다. 도면에 도시된 예는, 다양한 r.p.m.에서 상이한 엔진 가동을 성취하도록, 적정한 길이의 선택에 의해, 요소(27)가 상대 밸브로부터 더 가깝거나 멀리 위치되도록 한다.
따라서, 도 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 14a 및 도 15a에 도시된 예는 완전히 표기 및 처리상 한정적이지 않다. 이에 따라, 상기 예들은 본 발명의 다중-섹션형 덕트의 가능한 내부 및 외부 구성에 대하여 속속들이 규명한 바와 같이 고려되지는 않는다.
본 발명은 임의의 공지된 기술에 의해 개선될 수 있고, 또 현행의 엔진의 덕트, 및 흡인 또는 압축 장치에도 채용될 수 있다.

Claims (30)

  1. 특정 형상의 다중 섹션을 갖는 내연 기관용 흡배기 장치에서, 상기 기관의 효율을 최적화하기 위해, 상기 기관은 피스톤(1)이 이동하는 적어도 하나의 실린더(2)를 구비하는 형식으로 되고, 상기 실린더는 적어도 하나의 상대 유효 흡기 밸브(7)가 설비되는 흡기 시스템 또는 채널(12, 21)을 경유하여 공기-연료의 신선한 가스 혼합물을 수용하며, 상기 실린더(2)로 부터 배기 파이프(S)로 급송되는 소비 가스가 빠져 나오며, 상기 채널에는 적어도 하나의 상대 유효 배기 밸브(9)가 설비되는 내연 기관용 흡배기 장치에 있어서,
    상기 흡기 채널(13, 20) 및/또는 상기 배기 채널(12, 21) 내에는 가스 통로를 위한 유효 섹션을 변형하도록 적어도 2개의 덕트 또는 부위(4, 5; 10, 11; 140, 141)로 상기 채널(13, 20; 12, 21)을 분할 하도록 배열된 섹션화 수단(27)이 제공되며,
    상기 섹션화 수단은 가스 흐름을 균일하게 함에 의해 채널을 거치는 가스 흐름의 통과 속도 분포를 변형하며, 실린더(2) 및 배기 파이프(S)를 향해 직행하는 가스 흐름의 압력을 변형하며, 실린더 충전 및/또는 실린더 비우기를 향상하게끔 시간 단위당 처리 능력을 변형하도록 상기 가스에 작용하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 섹션화 수단(27)은 이 수단이 위치되는 시스템 또는 채널(13, 20; 12, 21) 내에 고정된 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 섹션화 수단(27)은, 시스템 또는 채널(13, 20; 12, 21)의 길이방향 축(Z)를 따라 또는 그 축을 중심으로 상기 섹션화 수단이 위치되는 시스템 또는 채널 내에서 가동가능한 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 섹션화 수단(27)은 그의 이동을 위한 액츄에이터 수단과 결합하고,
    상기 액츄에이터 수단은 시스템 또는 채널의 길이방향 축(Z)를 따르거나 그 주위에 해당 시스템 또는 채널(13, 20; 12, 21) 내에서 그의 상대 위치를 변형하도록 엔진 r.p.m. 을 기초로 하여 바람직하게 상기 섹션화 수단(27)에 작용하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널(12, 21; 13, 20)의 섹션을 변형시키는 섹션화 수단(27)은, 상기 수단(27)이 결합된 상대 채널(12, 21; 13, 20)에 독립적인 본체(25)에 의해 내부로 운반되되, 상기 체는 상기 채널(12, 21; 13, 20)에 연결된 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 섹션화 수단(27)은 이 수단이 위치된 채널(12, 21; 13, 20)부를 구성하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 섹션화 수단(27)은 이 수단이 위치된 채널(12, 21; 13, 20)과 결합하는 환상의 지지요소(155)과 결합된 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  8. 제 1 항 및 제 5 항에 있어서,
    상기 채널(12, 21; 13, 20)의 섹션을 변형하는 수단은 적어도 한 쌍의 평평한 요소(27)로 되며, 상기 요소는 이들은 지지하는 본체(25)의 축(Z)에 대하여 경사지게 배열된 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  9. 제 1 항 및 제 5 항 또는 제 1 항 및 제 6 항 또는 제 1 항 및 제7 항에 있어서,
    상기 채널(12, 21; 13, 20)의 섹션을 변형하는 수단(27)은 적어도 하나의 추형 또는 절두-추형 요소로 된 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 중공의 원추형 또는 절두-원추형 요소는 축방향으로 구멍이 뚫린 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 추형 또는 절두-추형 요소는 상기 요소(27)가 위치된 채널(12, 21; 13, 20)을 거치는 가스 흐름 방향으로 테이퍼진 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 추형 또는 절두-추형 요소는 상기 요소(27)가 위치된 채널(12, 21; 13, 20)을 거치는 가스 흐름의 반대 방향으로 테이퍼진 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    가스가 흘러 지나는 채널 내에서 잇달아 위치된 적어도 2개의 중공의 절두-추형 요소(27)가 구비된 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 절두-추형 요소는 가스 흐름 방향에 반대 방향으로 테이퍼진 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 절두-추형 요소는 가스 흐름 방향에 동일한 방향으로 테이퍼진 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널(12, 21; 13, 20)의 섹션을 변형하는 섹션화 수단(27)은 상대 채널(12, 21; 13, 20)을 통과하는 가스 흐름 방향으로 다양한 크기의 단면을 구비한 적어도 하나의 체인것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  17. 제 11 항에 있어서,
    다양한 단면을 갖는 요소(27)는 요소를 지지하는 본체(25)의 축(Z)을 향해 수렴하는 부위 및 축으로부터 분기하는 부위를 구비한 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 섹션 변형 수단(27)이 위치된 채널은 흡기 채널(13, 20)인 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 섹션화 수단(27)이 위치된 채널은 배출 채널(12, 21)인 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 섹션화 수단(27)은 개별 채널(12, 21; 13, 20) 내에서, 적어도 부분적으로 교통하는 부위에 의해 함께 연결된 가스 흐름 운송 섹션을 구성하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 가스 흐름 운송 섹션은 토출 영역과는 별개의 진입 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  22. 제 5 항에 있어서,
    상기 섹션 변형 수단(27)을 이송하는 본체(25)는 해당 채널(12, 21; 13, 20)에 착탈가능하게 고정된 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  23. 전술한 항중 어느 한 항에 있어서,
    덕트 내에 삽입 및 덕트의 외부에 동축의 부재(155)에 의해 지지되는 부위(27)를 구비한 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 고정은 기계적으로 되는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 섹션화 수단(27)을 이송하는 본체(25)는 해당 채널(12, 21; 13, 20)에 영구 고정된 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  26. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡기 채널 또는 시스템(13, 20)의 임의의 포인트에 위치되는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  27. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기 채널 또는 시스템(12, 21)의 임의의 포인트에 위치되는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  28. 제 1 항에 있어서,
    차량의 동적 흡입기에 위치된 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  29. 제 1 항에 있어서,
    채널을 따라 따로 연달아 이격되어 위치된 개별 채널을 위한 소정 수의 섹션 변형 수단(270을 구비한 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
  30. 전술한 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치가 현행 엔진의 덕트 에서 이용되도록 하는 수단(155)이 구비된 것을 특징으로 하는 내연 기관용 흡배기장치.
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