KR200146522Y1 - 엔진 실린더의 텀블 유동 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 실린더내 혼합기 유동을 측정하는데 있어서 특히 텀블 유동 성능을 측정할 수 있도록 하는 엔진 실린더의 텀블 유동 측정장치에 대한 것으로서, 즉 개폐조정이 가능하게 밸브가 장착된 실린더 헤드를 회전시켜 실린더 라이너를 통해서 유동되는 회전 모맨트를 스월 메터에 의해서 측정하는 구조에 있어서, 상기 실린더 헤드(3)에 연결되는 상기 실린더 라이너(7)를 L자형으로 형성시켜 흡기 포트(6)를 통해서 유도되는 흡입공기가 흡기 포트(6)의 각도 및 밸브(4)의 열림정도에 따라 유동되는 회전 모멘트를 감지하여 텀블 유동을 측정할 수 있도록 하므로서 실린더에서의 스월 유동과 함께 정확한 텀블 유동의 최적상태를 체크하여 이를 실차에 적용하므로서 최상의 엔진 성능을 유도할 수 있도록 하는 구조이다.

Description

엔진 실린더의 텀블유동 측정장치

본 고안은 실린더내 혼합기 유동을 측정하는데 있어서 특히 텀블 유동 성능을 측정할 수 있도록 하는 엔진 실린더의 텀블 유동 측정장치에 대한 것이다.

일반적으로 차량 엔진에서의 혼합기 유동성은 엔진 출력 및 배기가스 배출에 직접적인 영향을 미치게 된다. 따라서 엔진을 개발시 실린더에서의 혼합기 유동성 측정은 대단히 중요한 의미를 갖게 되며, 이를 위해 현재는 제3도에서와 같은 측정장치를 사용하여 혼합기 유동성을 측정하게 된다. 상기의 측정장치는 흡기 포트(12)가 형성된 실린더 헤드(11)를 회동 가능하게 형성하고, 상기 흡기 포트(12)에는 밸브 리프트(14)에 의해 개폐조정이 가능토록 한 흡기 밸브(13)가 장착되도록 하고 있는바 상기 실린더 헤드(11)의 일측으로는 일자형 실린더 라이너(15)가 연결되도록 하고, 상기 실린더 라이너(15)의 단부로는 스월 메터(16, Swirl Meter)를 장착시켜 실린더 라이너(15)를 거쳐 통과하게 되는 흡기유동 회전 모멘트를 상기 스월 메터(16)내의 하니컴(16A, Honeycomb)을 통해 토크 센서(16B)에 의해서 감지할 수 있도록 하는 것이다. 이같은 구조에서 실린더 헤드(11)를 회전시키게 되면 실린더 라이너(15)를 통해 유도되는 공기의 유동상태를 체크하면서 최대의 회전력이 나오는 실린더 헤드(11)의 흡기 포트(12) 위치를 찾을 수가 있어 이를 실차 엔진에 적용시키므로서 엔진에서의 연소 효율을 극대화시키게 되는 것이다.

그러나 상기와 같은 구조를 통해 얻어지게 되는 흡기 유동은 단순한 스월(Swirl) 유동인바 실제 실린더에서 흡기 유동은 상기한 스월유동과 함께 텀블(Tumble)유동이 동시에 형성되므로 이같은 텀블유동의 최적 포인트를 찾아야 하나 현재까지는 상기한 텀블유동을 측정하기 위한 아무런 측정장치가 마련되고 있지 않은 상태이다. 따라서 시험을 통한 데이터를 실제 차량에 그대로 적용시키게 되면 흡기의 스월 효과는 극대화시킬 수가 있으나 최적의 텀블 효과는 기대하기가 어려운 단점이 있다. 그러므로 실차에서의 흡기 유동을 정확하게 예측하기에는 불명확하므로 연소력을 향상시키는데에는 한계가 있게 되는 문제점이 있게 된다.

이에 본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이를 개선시키기 위한 것으로서, 본 고안이 목적으로 하는 바는 간단히 실린더 라이너만을 L자형으로 교체하므로서 실린더 헤드의 흡기 포트를 통해 유입되는 스월의 흡기유동을 사용하여 텀블유동의 모멘트로 사용하므로서 텀블 측정을 가능토록 하는 동시에 실린더 헤드를 회전시키면서 포트의 각도를 전환시켜 최적의 회전 모멘트가 발생되는 포인트를 찾을 수 있도록 하는 측정장치를 제공코자 하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 수단으로 개폐조정이 가능한 밸브가 흡기 포트에 장착된 실린더 헤드를 구비하고, 이 흡기 포트를 통해 유입되는 혼합기의 회전 모멘트를 스월메터로 측정하는 장치에 있어서, 일측으로 실린더 헤드가 장착되고, 그 타측으로는 실린더 헤드를 회전시키기 위한 핸들이 형성되어 있는 지지대와, L자형으로 형성되며, 일측이 실린더 헤드의 흡기포트와 연결되고 타측은 스월메터와 연결되어 흡기 포트를 통해 유입되는 혼합기를 스월메터로 안내하는 실린더 라이너로 구성되어, 흡기포트를 통해서 유도되는 혼합기가 흡기 포트의 각도 및 밸브의 열림정도에 따라 유동되는 회전 모멘트를 감지하여 텀블유동을 측정할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

제1도는 본 고안에 따른 측정장치의 구조도.

제2도는 본 고안에 따른 흡기 유동상태도.

제3도는 종래의 스윌 유동 측정장치의 구조도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 지그 2 : 핸들

3 : 실린더 헤드 4 : 흡기 밸브

6 : 흡기 포트 7 : L자형 실린더 라이너

8 : 스월메터(Swirl Meter)

이를 첨부한 실시예 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 제1도에서 보는바와 같이 본 고안은 밸브(4)가 장착된 실린더 헤드(3)를 핸들(2)에 의해서 회전 가능하게 지그(1)에 축지지하고, 상기 실린더 헤드(3)의 흡입구측으로는 L자형 실린더 라이너(7)가 고정연결되도록 하며, 상기 실린더 라이너(7)의 수직단부에는 스월메터(8)가 장착되도록 한 구성이다. 따라서 상기 실린더 라이너(7)와 스월메터(8)는 실린더 헤드(3)에 대하여 고정되도록 하는 구조이며, 상기 실린더 헤드(3)만 핸들(2)에 의해서 지그(1)에서 회전 가능하게 축설되도록 하는 구조이다. 또한 상기 실린더 헤드(3)에 장착되는 흡기 밸브(4)는 밸브 리프터(5)에 의해서 개폐조정이 가능하게 형성된다.

상기와 같은 구조에서 흡기 포트(6)를 통해 흡입 공기를 주입시키게 되면 실린더 라이너(7)를 통해 유도되는 흡입공기의 유동에 따른 회전 모멘트를 상기 실린더 라이너(7)의 수직 단부에 장착시킨 스월메터(8)에 의해서 측정하게 된다. 이때 상기 실린더 라이너(7)를 통해 유도되는 흡입공기는 제2도에서와 같이 수평에서 수직상태로 유도방향이 바뀌면서 회전 모멘트가 바뀌어지게 되는바 이때 스월메터(8)에서 하니컴(8A)으로 유도되는 흡기를 토크 센서(8B)에서 감지하여 텀블유동을 측정하게 된다.

한편 상기와 같은 흡기 유동 측정은 흡기 밸브(4)의 개도량에 따라 그리고 실린더 헤드(3)의 회전각도에 따른 흡기 포트(6)의 각도에 따라서 측정을 하게 되는데 이때의 측정 결과 최대 회전 모멘트가 발생되는 포인트를 찾게 된다. 이같은 작동은 실린더 라이너(7)와 흡기 포트(6)의 각도에 따라서 흡기 유동력이 달라질 수가 있고, 또한 밸브(4) 개도량에 따라서도 달라지게 되므로 이를 종합적으로 체크하여 최적의 회전 모멘트가 발생되는 흡기 포인트를 찾아 실차 엔진 개발에 그대로 적용하게 된다.

이상에서 살펴본 바와같이 본 고안을 이용하여 엔진 개발에 따른 흡기의 스월유동과 텀블유동 측정을 가능토록 하므로서 실차에 적용시 최적의 흡기 효율을 제공할 수가 있게 된다.

그러므로 본 고안에 따라 실린더에서와 스월 유동과 함께 정확한 텀블유동을 정확하게 측정할 수가 있게 됨에 따라 엔진의 성능을 미리 예측할 수가 있으므로 흡기 포트의 형상 제작을 최적화할 수가 있게 되는 동시에 실차에서의 연소성능을 극대화시켜 구동력이 증대될 수 있도록 하는 매우 유용한 효과가 있게 된다.

Claims (1)

1. 개폐조정이 가능한 밸브가 흡기 포트(6)에 장착된 실린더 헤드(3)를 구비하고, 이 흡기 포트(6)를 통해 유입되는 혼합기의 회전 모멘트를 스월메터(8)로 측정하는 장치에 있어서, 일측으로 실린더 헤드(3)가 장착되고, 그 타측으로는 실린더 헤드(3)를 회전시키기 위한 핸들(2)이 형성되어 있는 지지대(1)와, L자형으로 형성되며, 일측이 실린더 헤드(3)의 흡기 포트(6)와 연결되고 타측은 스월메터(8)와 연결되어 흡기 포트(6)를 통해 유입되는 혼합기를 스월메터(8)로 안내하는 실린더 라이너(7)로 구성되어, 흡기 포트(6)를 통해서 유도되는 혼합기가 흡기 포트(6)의 각도 및 밸브(4)의 열림정도에 따라 유동되는 회전 모멘트를 감지하여 텀블유동을 측정할 수 있도록 한것을 특징으로 하는 엔진 실린더의 텀블유동 측정장치.