KR20000038691A - 출력증대에 의한 내연기관의 연료절약장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 출력증대에 의한 내연기관의 연료절약장치는 흡입밸브로 유입되는 공기를 다수의 나선형돌기로 와류시켜서 연료와 공기를 순식간에 혼합하고, 배기밸브로 배출되는 가스 역시 와류시켜서 배기가스 배출을 원활하게 하며, 연료를 분사하는 인젝터의 분사노즐 앞쪽에 설치된 와류장치에 의하여 연료와 공기의 혼합을 극대화시킬 뿐만 아니라 연료 압력조정기와 연동되도록 설치된 모터포지션에 의하여 압력조정기를 서보화하므로서, 연료의 분사량을 적절히 가감 조절하여 적은 량의 연료로도 내연기관의 출력을 향상시킬 수 있고, 자동차일 경우 엔진의 부조현상을 없애주며, 엔진의 열효율을 향상시켜서 자동차의 출발능력, 가속력, 등판능력이 아주 뛰어나고, 연료절약과 함께 엔진의 수명을 연장시키며, 엔진의 응답성이 좋아 엔진출력이 증강되어 매연 감소로 인한 대기오염을 방지할 수 있도록 한 것이다.

본 발명의 출력증대에 의한 내연기관의 연료절약장치는 각종 내연기관의 흡입밸브(1)와 배기밸브(1)의 외주연에 흡,배기를 와류시키는 공기와류수단을 설치하고; 내연기관의 실린더에 연료를 분사하는 인젝터(2)의 분사노즐 앞쪽에는 분사되는 연료를 와류시키는 와류장치(5)를 설치하며; 내연기관의 연료분배라인(9) 끝단에는 연료 압력조정기(11)와 연동하도록 모터포지션(3)을 설치하여서 압력조정기(11)를 서보화하여 연료를 가감할 수 있도록 구성하여서 된 것이다.

Description

출력증대에 의한 내연기관의 연료절약장치

본 발명은 각종 내연기관에 설치되는 내연기관의 연료절약장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 각종 내연기관의 흡,배기밸브와 연료분사노즐의 앞부분 및 연료분사라인상에 흡입되는 공기와 분사되는 연료를 와류시키고 연료량을 엔진의 상태에 따라 적절히 가감시켜서 엔진의 응답성이 뛰어나서 엔진출력을 향상시켜 내연기관의 연료를 획기적으로 절약할 수 있도록 한 신규한 형태의 출력증대에 의한 내연기관의 연료절약장치에 관한 것이다.

일반적으로 각종 내연기관은 연료와 공기를 적절히 혼합하여서 엔진의 실린더로 유입시키고, 유입된 혼합공기를 점화시켜서 동력을 얻는 것으로 가솔린이나 디젤등을 주 연료로 사용하고 있다.

잘 알려진 바와 같이 내연기관은 분사되는 연료가 가솔린이나 디젤이든 간에 연료가 원할히 연소될 수 있도록 공기여과기에서 흡입된 공기를 필터로 정화한 후, 분사되는 연료와 자연혼합하여서 기화기나 분사기로 분사하여서 내연기관의 동력을 얻도록 하고 있다.

그러나 내연기관의 출력은 내연기관의 회전수와 배기량 및 실린더속의 혼합기체 압력에 비례하는 것이어서 배기량과 엔진의 회전수가 정해진 상태에서 출력을 향상시키기 위해서는 혼합기체의 압력을 높여야 하며, 혼합기체의 압력을 높이기 위해서는 흡기메니홀드로 유입되는 공기의 흡입도를 증가시켜야 하는 것으로서, 이미 상용화되어서 널리 알려진 것이다.

그리고 기존의 개발된 내연기관들은 연료의 원활한 연소를 위하여 연료와 공기의 완전한 혼합이 이루어지지 못하는 단점이 있었고, 아울러 엔진의 산소공급량이 부족하여 분사연료의 불완전 연소가 발생되고, 나아가서 엔진의 수명을 단축시키거나 연료의 과소비와 매연이 다량 발생하여 대기를 오염시키는 등 여러 가지 문제점이 있었다.

내연기관의 공기와 연료의 혼합비가 21∼23:1 정도의 극단적인 희박한 영역에서의 연소제어가 가능하다면 대폭적인 연비의 향상이 가능하고 또한 정화하기 어려운 질소화합물 등을 배출시키지 않도록 할 수 있으나 가솔린엔진을 장착한 모든 형태의 자동차들은 공기와 연료의 혼합비가 대략 14.7:1 정도 유지되도록 설계되어 있으므로 엔진 출력시 엔진의 산소공급량이 부족하여 연료의 불완전 연소가 이루어지고, 엔진의 수명을 단축시키며, 연료의 과소비로 인한 매연 발생으로 대기를 오염시키는 문제점을 지니고 있었다.

연료를 절약하기 위하여 개발된 기술중 한 실시예로서, 가솔린을 실린더에 직접분사하는 방식, 즉 G.D.I방식은 디젤기관에서 일반적으로 행하는 방식을 가솔린엔진에 적용하여서 엔진의 실린더 내부에 가솔린을 직접 분사하여서 공기와 연료의 혼합비가 대략 40:1 정도 유지되도록 하여 완전연소를 유도하고 연료를 절약하여서 엔진의 출력을 획기적으로 향상시킬 수 있는 기술이 개발되어 있으나 이와 같은 기술내용은 새로운 자동차에 장착되는 엔진에만 사용이 가능하고, 기존의 가솔린으로 운행되는 자동차에는 전혀 적용할 수 없기 때문에 실용화, 대중화될 수 없는 단점을 지니고 있었다.

그리고 연료를 절약하기 위하여 개발된 기술중 다른 실시예로서, 가솔린을 절약할 수 있는 린번엔진(LEAN BURN ENGINE)이 개발되어 있다.

이러한 형태의 린번엔진은 기존 엔진 방식과는 달리 공기와 연료를 강한 와류에 실어서 연소실 내부로 흡입하여 일반적인 엔진의 정상 혼합비(공기14.7:연료1) 보다 매우 희박한 상태 즉, 공기와 연료의 혼합비를 22:1 에서 압축, 폭발시키므로서 연료 소모량을 20∼25% 정도 줄일 수 있는 기술이다.

이러한 형태의 린번엔진의 특성은 일반적인 DOHC 엔진은 연소실로 공기가 유입되는 통로인 흡입밸브가 2개이므로 이중 한쪽 흡입밸브를 개폐할 수 있는 컴퓨터에 의해 제어되는 밸브(MTV)를 설치하고, 운전중 희박연소 구간에서 이 밸브를 이용하여 한쪽 공기 흡입통로를 닫는 것이고, 한쪽이 막히면 다른 한쪽 통로로 공기가 쏠려 들어가 공기 유입이 빨라져 연소실로 들어가면서 강한 횡방향 와류를 일으켜 희박 공연비에서도 연소가 가능하게 해주는 특징이 있다.

그리고 더욱 강한 와류를 얻기 위해 메니홀드 스로트링을 하지 않는 통로의 형상을 횡방향으로 꺾어 연소실내에서 연료의 상층화가 유지되도록 하며 스파크플러그 주위로 혼합기를 모아 강력한 초기 화염 형성에 도움을 주며, 전체적으로 희박한 상태이나 유동속도 증가에 의한 급속 연소를 유도한다.

그러므로 배기가스를 줄이기 위해 린번엔진에 산소센서 및 특수촉매장치를 부착하여 국내 규제치인 탄화수소 76%, 일산화탄소 80%, 질소산화물 52% 정도 줄이고 지구 온난화의 주범인 이산화탄소를 기존 차량이 비해 16% 정도 줄여서 환경오염 방지에도 기여하는 것이다.

그러나 린번엔진의 작동조건은 냉각수 온도 75℃ 이상이고, 에어컨을 꺼놓은 상태를 기준으로 진입시의 차속도가 38km/h 이상에서 작동하고, 28km/h 가 되면 자동 해제되며, 일반적으로 엔진의 회전수가 1,600∼4,000rpm 에서만 린번엔진이 작동되는 등 여러 가지 제약 조건이 많았다.

그리고 린번엔진은 기존의 가솔린으로 운행되는 자동차에는 전혀 적용할 수 없고 차량 생산시에만 적용이 가능하며, 린번엔진의 출력이 떨어져서 특히, 오르막길에는 엔진출력이 현저히 감소되어서 운전자가 엔진출력을 증대시키는 새로운 형태의 엔진출력증대장치를 별도로 구입하여서 장착하고 있는 실정이었다.

그러므로 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래와 같은 내연기관의 출력을 향상시키기 위한 장치로서, 국내 특허 제41142호와 같은 흡, 배기메니홀드의 입구에 공기와류장치를 설치하여서 에어크리너에 복수개의 후렉시블한 안내판을 중앙부에서 외측 방사상으로 형성한 내연기관의 흡기 및 배기의 와류장치가 개발되어져 있다.

위와 같은 구조의 내연기관의 흡기 및 배기의 와류장치는 와류장치에서 와류현상은 공기정화기에서 흡입밸브까지 흡기메니홀드상에서 혼합가스가 더 잘 혼합될 수 있으나 실린더 피스톤의 왕복에 의하여 공기가 흡입되므로 실린더 압력은 더 높일 수 없으며, 같은 량의 공기가 와류장치를 통과할 때 와류장치에 의한 단면적이 적어져 있으므로 단면적이 적어진 부분에서의 유속은 빨라지게 되므로 그 부분을 통과한 유속은 이전 속도와 같게 되어서 와류장치의 마찰에너지를 감안하면 실린더속으로 유입되는 공기량은 증가할 수 없는 것이다.

그리고 또 다른 종래 기술의 일례로써, 엔진의 흡기에 있어서 엔진의 부압에 의하여 흡입되는 공기가 안내부재에 부디쳐서 와류되게 하면 단위시간의 이송속도가 증가되면서 엔진의 실린더내로 공기가 공급되어 연소효율을 향상시켜 엔진의 출력을 높이기 위한 "과급장치"의 선행기술로 미국특허 제2,017,043호, 제3,877,907호, 제4,962,642호와, 일본 공개특허 공고번호 소58-13122호, 국내 실용신안공보 공고번호 76-1369호, 국내공개실용신안 공개번호 제85-1789호, 국내 공개실용신안 공개번호 제85-5029호 등에 잘 알려져 있다.

그러나 이러한 과급장치들은 엔진시동 시 자연적으로 흡입되는 공기량 이외에는 대기의 공기를 더 많이 실린더내로 강제 흡입하는 강제흡입력이 없어서 엔진의 출력이 현저하게 증대되는 효과를 기대할 수 없었다.

그리고 내연기관에서는 차량의 출발 및 가속시에 큰 힘이 필요하기 때문에 연료공급이 많게 위해서는 연료공급계통의 가속폐달을 깊게 밟아 연료의 공급을 높이도록 하고 있으나, 그에 따라 연소공기가 비례적으로 충분히 공급되지 못하여서 엔진 폭발시 완전 연소되지 않은 상태로 연소가스가 많이 방출되므로 대기를 오염시키는 것이다.

또한, 강제흡입력을 이용한 엔진출력증대장치로서, 배기압에 의한 회전날개의 회전력을 이용한 흡기 강제압력방식인 터보차져(Turbo-charger)가 개발되어 있으나 엔진의 회전이 중,저속에서는 오히려 출력을 저하시키는 작용을 하므로 고속주행이나 고속회전시만 사용하고 있는 것이다.

엔진의 회전수에 따라 토크가 크면 바퀴가 굴러가는 힘이 강해지는데 터보가 엔진의 출력을 높이는 것이라면 수퍼차져는 리스폰스(Response)는 엔진반응을 좋게할 목적으로 설치된다. 실린더 안으로 들어간 연료와 공기가 남김없이 잘 타야 힘이 제대로 나오는데 완전연소가 이루어지려면 연료와 공기의 양을 정확히 계산하고 점화장치를 잘 만들어야만 한다.

통상의 엔진이 1분당 3,000rpm에서 6,000rpm으로 회전할 때 흡, 배기식과급장치의 1분당 회전속도는 60,000∼120,000rpm으로 동작하여 회전관성에 의한 자연공기 강제압축으로 고속영역에서만 출력을 얻을 수 있었다.

그리고 전동모터를 이용한 자연공기 압축방식은 일본 공개실용신안공보 소58-124656호와, 국내 특허공보 공고번호 제94-3524호 및 제94-6055호 등의 내연기관용 공기흡입량조절장치가 개발되어 있으나 상기의 장치들은 공기여과기로 유입되는 관통구멍들 즉, 흡기계통을 모두 막아서 전동모터를 장설하므로서, 저속에서는 엔진출력 향상에 기여한 바 있으나 중, 고속에서는 오히려 엔진출력이 저하되는 등의 문제점이 있었다.

그리고 이들 공기흡입량조절장치에 설치된 전동모터는 분당회전수가 고작 1,000∼10,000rpm 미만이므로 엔진의 분당회전수 3,000rpm 이상에서는 전동모터의 회전날개(임페라)가 엔진흡입력을 방해하므로 오히려 중, 고속에서의 엔진출력이 원래상태보다 현저하게 떨어져 자동차의 경우 시속 80Km/h에서는 뒤에서 자동차를 당기는 것과 같이 엔진출력을 잃어버리는 경우가 발생한다.

또한, 연료를 실린더 내부로 직접 분사하는 방식은 일부 제품에 한해서 연료 인젝터 내부에서 와류를 형성하면서 분사되도록 하는 기술이 개발되어 있으나 분사되는 연료의 와류의 각도와 회전범위가 넓지 못하여서 소기의 목적을 달성할 수 없었다.

본 발명의 출력증대에 의한 내연기관의 연료절약장치는 흡입밸브로 유입되는 공기를 다수의 나선형돌기로 와류시켜서 연료와 공기를 순식간에 혼합하고, 배기밸브로 배출되는 가스 역시 와류시켜서 배기가스 배출을 원활하게 하며, 연료를 분사하는 인젝터의 분사노즐 앞쪽에 설치된 와류장치에 의하여 연료와 공기의 혼합을 극대화시킬 뿐만 아니라 연료 압력조정기와 연동되도록 설치된 모터포지션에 의하여 압력조정기를 서보화하므로서, 연료의 분사량을 적절히 가감 조절하여 적은 량의 연료로도 내연기관의 출력을 향상시킬 수 있고, 자동차일 경우 엔진의 부조현상을 없애주며, 엔진의 열효율을 향상시켜서 자동차의 출발능력, 가속력, 등판능력이 아주 뛰어나고, 연료절약과 함께 엔진의 수명을 연장시키며, 엔진반응(Engine Response)에 대한 응답성이 좋아서 엔진출력이 획기적으로 증강되어 매연을 감소시켜 배기가스로 인한 대기오염을 방지할 수 있도록 한 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 출력증대에 의한 내연기관의 연료절약장치는 각종 내연기관의 흡입밸브와 배기밸브의 외주연에 흡,배기를 와류시키는 공기와류수단을 설치하고;

내연기관의 실린더에 연료를 분사하는 인젝터의 분사노즐 앞쪽에는 분사되는 연료를 와류시키는 와류장치를 설치하며;

내연기관의 연료분배라인 끝단에는 연료 압력조정기와 연동하도록 모터포지션을 설치하여서 압력조정기를 서보화하여 연료를 가감할 수 있도록 한 것이다.

도 1 은 본 발명의 연료절약장치가 설치되는 내연기관의 일부사시도

도 2 는 내연기관에 설치되는 SOHC 방식의 오버헤드 캠축기구의 사시도

도 3 은 내연기관에 설치되는 DOHC 방식의 오버헤드 갬축기구의 사시도

도 4 는 내연기관의 실린더블록 상부에 설치되는 흡기밸브와 인젝터의 설치위치를 나타낸 일부분 단면도

도 5 는 본 발명의 흡,배기밸브를 나타낸 일부분 사시도

도 6 은 도 5 의 평면도

도 7 은 실린더에 연료를 분사하는 인젝터의 종단면도

도 8 은 도 4, 7 의 'A' 부분을 확대 도시한 단면도

도 9 는 도 8 의 저면도

도 10 은 내연기관의 연료분배라인 일부분을 도시한 평면도

＊도면의 주요 부분에 대한 부호설명＊

1 : 흡,배기밸브 2 : 인젝터

3 : 모터포지션 4 : 나선형돌기

5 : 와류장치 6 : 하우징

7 : 나선형돌기 9 : 연료분배라인

10 : 연료분배파이프 11 : 압력조정기

12 : 연료리턴라인

도 1 은 본 발명의 양호한 실시예를 보인 자동차 내연기관의 일부분을 나타낸 사시도이고, 도 2, 3 은 도 1 의 내연기관에 설치되는 SOHC 방식 및 DOHC 방식의 오버헤드 캠축기구를 나타낸 사시도이며, 도 7 은 내연기관의 실린더에 연료를 분사하는 인젝터를 나타낸 단면도이고, 도 10 은 내연기관에 연료를 분배하는 연료분배라인의 일부분을 도시한 평면도 이다.

본 발명의 출력증대에 의한 내연기관의 연료절약장치는 자동차 내연기관의 흡,배기밸브(1)와, 자동차 내연기관의 실린더에 연료를 분사하는 인젝터(2) 및, 자동차 내연기관 연료분배라인의 압력조정기(11)상에 설치된다.

상기한 본 발명의 출력증대에 의한 내연기관의 연료절약장치는 도 4 내지 도 6 에 도시한 바와 같이 자동차 내연기관의 흡,배기밸브(1) 외주연에 다수의 나선형돌기(4)를 형성하여서 흡입밸브(1)로 유입되는 공기에 연료를 순식간에 혼합시키고, 배기밸브로 배출가스를 신속하게 배출시킬 수 있도록 하였다.

상기한 나선형돌기(4)는 흡,배기밸브(1)가 밸브시이트에 맞닿아 밸브를 개폐시킬 때 전혀 영향을 주지 않도록 적절한 높이와 회전 및 경사각도를 유지하도록 설계하고, 나선형돌기(4)를 적어도 하나 이상 다수개 형성하여서 이 나선형돌기(4)에 의하여 흡입되는 공기와 연료를 와류에 의하여 큰 회전력을 부여하면서 신속히 혼합시킬 수 있도록 하였다.

그러므로 실린더로 유입되는 공기는 상기한 흡기밸브(1)상의 나선형돌기(4)에 맞닿아 와류의 회전각도와 범위 넓게 형성되면서 후술하는 인젝터(2)의 노즐로부터 분사되는 연료와 신속히 혼합시킬 수 있고, 머플러로 배출되는 배출가스는 이들 나선형돌기(4)에 의하여 와류의 회전각도와 범위가 넓게 형성되면서 신속히 외부로 배출시킬 수 있도록 하였다.

흡기밸브(1)의 주변 흡입포트(흡입공기의 통로)안에 혼합기의 와류 즉, 선회류나 소용돌이를 발생시켜 실린더의 연소실로 혼합기를 보내주므로서, 연소실 내의 혼합기 성상은 가솔린과 공기가 균일하게 혼합되어 초 희박한 공연비의 혼합기 이더라도 또한, 큰 EGR 을 더한 경우라도 안정된 연소를 얻을 수 있게 된다.

그리고 상기한 본 발명의 출력증대에 의한 내연기관의 연료절약장치는 도 4 및 도 7, 8, 9 에 도시한 바와 같이 자동차 내연기관의 실린더에 연료를 분사하는 인젝터(2)의 하단 분사노즐 앞쪽에 와류장치(5)를 형성하여서 된 것이다.

상기한 와류장치(5)는 상기한 인젝터(2)의 하단 분사노즐 앞쪽에 삽입 고정되는 하우징(6)과, 상기한 하우징(6)의 중앙에 설치되고 상기한 인젝터(2)의 분사노즐 내부로 향하는 다수의 나선형돌기(7)들로 구성되어 있다.

그러므로 상기한 인젝터(2)로부터 분사되는 연료는 상기한 와류장치(5)의 하우징(6) 중앙에 설치된 다수의 나선형돌기(7)에 의하여 연료분사는 와류의 각도와 회전범위가 넓게 형성되고, 흡기메니홀드로 유입되는 흡입공기는 도 4 와 같이 흡입밸브(1)의 부근에서 연료와 공기의 혼합이 극대화되는 것이다.

그리고 상기한 흡,배기밸브(1)와, 인젝터(2)의 와류장치(5)에 설치된 나선형돌기(4,7)들은 나선형돌기들의 높이와 회전 및 경사각도를 일정하게 유지하도록 설계하므로서, 소기의 와류효과를 얻을 수 있으며, 선택적으로 상기한 나선형돌기(4,7)들을 하나만 설치하거나 직선형태의 돌기들을 형성할 수도 있으며, 상기한 나선형돌기(4,7)들은 흡,배기밸브(1)나 와류장치(5)의 하우징(6)과 일체로 형성하거나 별도로 제작하여서 용접이나 억지끼워맞춤 방식으로 고정시킬 수도 있다.

아울러, 본 발명의 출력증대에 의한 내연기관의 연료절약장치는 도 10 에 도시한 바와 같이 자동차 내연기관의 연료분배라인(9)의 압력조정기(11)와 연동되도록 모터포지션(Motor Position:3)을 설치하여서 된 것이다.

상기한 모터포지션(3)은 웜기어가 모터축에 설치되어 모터가 회전시 웜휠이 회전하면 웜훨내의 플런저는 왕복운동을 하게 되고, ECU의 신호에 의해 모터가 좌·우로 회전하면 모터의 회전방향에 따라 플런저는 왕복운동을 하므로서, 밸브의 개도를 조정한다.

자동차 내연기관의 연료분배라인(9)으로 유입되는 연료는 연료분배파이프(10)로부터 각 실린더에 설치된 인젝터(2)에 연료를 분사하게 되고, 분사되는 연료계통내의 압력을 조정하기 위하여 연료분배파이프(10)의 맨 끝에 압력조정기(11)가 설치되며, 분사후 남은 연료는 연료리턴라인(12)을 통하여 환수되도록 구성되어 있다.

상기한 압력조정기(11)와 연동하는 모터포지션(3)은 압력조정기(11)의 역할을 더욱 세분화하여 엔진의 응답성이 좋도록 하기 위하여 가변저항식으로 ISC-서보와 연동하도록 설치되며, 플런저의 위부분은 MPS의 섭동면이 접촉되어 플런저가 작동할 때 MPS 내부저항이 변화하므로 출력전압이 변화되고, MPS는 ISC-서보 플런저의 위치를 검출한 신호를 ECU로 보내어서 밸브의 개도를 조정하는 역할을 한다.

그러므로 상기한 모터포지션(3)은 압력조정기(11)와 함께 연동하면서 연료분배라인(9)상의 각 실린더에 설치된 인젝터(2)에 분사되는 연료의 량을 보다 효과적으로 조절하여서 내연기관의 출력을 감소시키거나 증대시키는데 크게 기여할 수가 있다.

이와 같은 본 발명의 출력증대에 의한 내연기관의 연료절약장치는 상기한 본 발명의 흡,배기밸브(1)의 외주연에 흡,배기를 와류시키는 공기와류수단과; 인젝터(2)의 하단 분사노즐 앞쪽에 설치되는 와류장치(5) 및; 연료분배라인(9)의 끝단에 연료 압력조정기(11)와 연동하도록 설치된 모터포지션(3)은 각각 별개로 설치할 수도 있으며, 이는 자동차의 상태와 운전자의 기호도에 따라서 선택적으로 어느 하나만 설치하거나 아니면 선택적으로 2개만 설치하거나 3개 모두를 설치할 수도 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 출력증대에 의한 내연기관의 연료절약장치는 각종 내연기관의 흡입밸브(1)와 배기밸브(1)의 외주연에 흡,배기를 와류시키는 다수의 나선형돌기(4)들을 설치하고, 내연기관의 실린더에 연료를 분사하는 인젝터(2)의 하단 분사노즐 앞쪽에 와류장치(5)를 설치하며, 연료분배라인(9)의 연료 압력조정기(11)와 연동하도록 모터포지션(3)을 설치하여 압력조정기(11)를 서보화하여 연료를 가감할 수 있도록 구성하므로서,

본 발명의 가장 특징적인 효과는 엔진의 응답성이 매우 뛰어나서 운전자가 가속폐달을 적게 밟아도 엔진의 출력이 극대화되어서 연료가 절약되고 엔진의 출력이 획기적으로 증강되는 등 엔진반응(Engine Response)이 매우 우수한 것이다.

본 발명의 출력증대에 의한 내연기관의 연료절약장치는 내연기관의 실린더 상부 흡기밸브(1)로 유입되는 공기가 나선형돌기(4)에 맞닿아 와류의 회전각도와 범위가 넓게 형성되면서 연료를 분사하는 인젝터(2)로부터 분사되는 연료와 신속히 혼합시킬 수 있고, 머플러로 배출되는 배기가스는 배기밸브(1)의 나선형돌기(4)에 의하여 와류의 회전각도와 범위가 넓게 형성되면서 신속히 외부로 배출시킬 수 있으며,

내연기관의 실린더에 연료를 분사하는 인젝터(2)의 하단 분사노즐 입구에 와류장치(5)를 형성하여서 인젝터(2)로부터 분사되는 연료는 상기한 와류장치(5)의 원추형 비산체(6)에 맞닿아서 방사상으로 비산되면서 이와 동시에 비산되는 연료는 하우징(6)의 중앙에 형성된 다수의 나선형돌기(7)에 의하여 연료분사는 와류의 각도와 회전범위가 넓게 형성되고, 흡기메니홀드로 유입되는 흡입공기는 흡입밸브(1)의 부근에서 연료와 공기의 혼합이 극대화되는 것이다.

아울러, 자동차 내연기관의 연료분배라인(9)의 압력조정기(11)와 연동되도록 설치된 모터포지션(3)에 의하여 압력조정기(11)와 함께 연료분배라인(9)상의 각 실린더에 설치된 인젝터(2)에 분사되는 연료의 량을 보다 효과적으로 가감 조절하여서 내연기관의 출력을 감소시키거나 증대시키는데 크게 기여할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 출력증대에 의한 내연기관의 연료절약장치는 흡입밸브(1)로 유입되는 공기를 다수의 나선형돌기(4)로 와류시켜서 연료와 공기를 순식간에 혼합하고, 배기밸브(1)로 배출되는 가스 역시 와류시켜서 배기가스 배출을 원활하게 하며, 연료를 분사하는 인젝터(2)의 분사노즐 앞쪽에 설치된 와류장치(5)에 의하여 연료와 공기의 혼합을 극대화시킬 뿐만 아니라 연료 압력조정기(11)와 연동되도록 설치된 모터포지션(3)에 의하여 압력조정기(11)를 서보화하므로서, 연료의 분사량을 적절히 가감 조절하여 적은 량의 연료로도 내연기관의 출력을 향상시킬 수 있고, 자동차일 경우 엔진의 부조현상을 없애주며, 엔진의 열효율과 엔진반응(Engine Response)을 좋게하여서 자동차의 출발능력, 가속력, 등판능력이 아주 뛰어나고, 연료절약과 함께 엔진의 수명을 연장시키며, 엔진의 응답성이 매우 뛰어나서 엔진출력이 증강되어 매연을 감소시켜서 배기가스로 인한 대기오염을 방지할 수 있는 등의 제반 특, 장점이 있다.

Claims (4)

1. 각종 내연기관의 흡입밸브(1)와 배기밸브(1)의 외주연에 흡,배기를 와류시키는 공기와류수단을 설치하고;

   내연기관의 실린더에 연료를 분사하는 인젝터(2)의 분사노즐 앞쪽에는 분사되는 연료를 와류시키는 와류장치(5)를 설치하며;

   내연기관의 연료분배라인(9) 끝단에는 연료 압력조정기(11)와 연동하도록 모터포지션(3)을 설치하여서 압력조정기(11)를 서보화하여 연료를 가감할 수 있도록 구성하여서 된 것이 특징인 출력증대에 의한 내연기관의 연료절약장치.
2. 각종 내연기관의 흡입밸브(1)와 배기밸브(1)의 외주연에 흡,배기를 와류시키는 공기와류수단을 설치하고;

   상기한 공기와류수단은 내연기관의 흡,배기밸브(1)의 외주연에 적어도 하나 이상의 나선형돌기(4)들을 구성하여서 된 것이 특징인 출력증대에 의한 내연기관의 연료절약장치.
3. 내연기관의 실린더에 연료를 분사하는 인젝터(2)의 분사노즐 앞쪽에는 분사되는 연료를 와류시키는 와류장치(5)를 설치하고;

   상기한 와류장치(5)는 상기한 인젝터(2)의 분사노즐 앞쪽에 삽입 고정되는 하우징(6)과, 상기한 하우징(6)의 중앙에 설치되고 상기한 인젝터(2)의 분사노즐 내부로 향하는 다수의 나선형돌기(7)들로 구성하여서 된 것이 특징인 출력증대에 의한 내연기관의 연료절약장치.
4. 내연기관의 연료분배라인(9) 끝단에 연료 압력조정기(11)와 연동하도록 모터포지션(3)을 설치하여서 압력조정기(11)를 서보화하여 연료를 가감할 수 있도록 구성하여서 된 것이 특징인 출력증대에 의한 내연기관의 연료절약장치.