KR200151548Y1 - 유선형 흡기 제어밸브를 갖는 엔진의 흡기장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 유선형 흡기 제어밸브를 갖는 엔진의 흡기장치에 관한 것으로, 특히 기 출원된 다기관 흡기 제어 밸브는 일정한 두께를 가진 원형 밸브이기 때문에 고속공기 유입시 밸브의 구조를 이루는 일정한 두께에 의한 공기와의 마찰저항으로 보다 많은 공기의 유입이 곤란한 문제점이 있어, 본 고안은 상기 흡기 제어밸브를 형상시 일측은 얇고 다른 일측은 두껍게 하되 밸브를 이루는 전체 형상을 유선형으로하여 고속에서 밸브 오픈시 공기의 저항을 최소로 줄이도록 하는 것을 특징으로 하는 유선형 흡기 제어밸브를 갖는 엔진의 흡기장치에 관한 것이다.

Description

유선형 흡기 제어밸브를 갖는 엔진의 흡기장치

본 고안은 유선형 흡기 제어밸브를 갖는 엔진의 흡기장치에 관한 것으로, 특히 기 출원된 흡기 제어 밸브는 일정한 두께를 가진 원형 밸브이기 때문에 고속공기 유입시 밸브의 구조를 이루는 일정한 두께에 의하여 저항이 발생하여 보다 많은 공기의 유입이 곤란한 문제점이 있어, 본 고안은 상기 흡기 제어밸브를 형상시 일측은 얇고 다른 일측은 두껍게 하되 밸브를 이루는 전체 형상을 유선형으로하여 고속에서 밸브 오픈시 공기의 저항을 최소로 줄이도록 하는 것을 특징으로 하는 유선형 흡기 제어밸브를 갖는 엔진의 흡기장치에 관한 것이다.

일반적으로, 엔진의 출력성능은 엔진의 회전수에 따른 흡기 매니폴드의 흡기 통로 길이의 장단에 의존하며, 흡기 통로의 길이를 길게할 경우는 공기의 맥동효과에 의해 엔진의 저속성능이 향상되며, 흡기 통로의 길이를 짧게 할 경우에는 공기의 관성력에 의해 엔진의 고속성능이 향상되는 것임은 잘 알려진 사실이다.

그리하여 흡기 매니폴드의 흡기 통로길이를 가변적으로 하고 그 길이를 엔진의 회전수에 따라 변화시키면서 엔진의 출력성능을 향상시킬 수 있도록 한 엔진의 흡기 장치가 제안되었다.

종래의 흡기장치(1)는, 도 1에 나타낸 바와같이, 흡기부(2)로부터 엔진(3)의 흡기포트에 이르는 흡기통로로서 길이가 짧은 통로(4)와, 길이가 긴 흡기통로(5)를 형성함과 동시에 상기의 짧은 흡기통로(4)의 출구부분에 흡기 제어밸브(6)를 설치하여 엔진(3)의 회전수에 따라 흡기 제어밸브(6)를 절환함으로써, 공기가 짧은 흡기통로(4) 또는 긴 흡기통로(5)를 통하여 엔진(3)으로 유입될 수 있도록 하고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 흡기장치에서는, 긴 흡기통로(5)가 흡기부(2)와 엔진(3)의 사이에 크게 만곡하여 형성되게 되며, 따라서 장치 전체가 대형화 및 엔진 급가속이나 급감속시 차량의 응답성이 느린 결점이 있다.

따라서 상기의 문제를 해결하기 위해, 엔진의 회전수 변동에 따라 흡기 매니폴드의 흡기 통로의 길이를 가변적으로 조절할 수 있도록 한 엔진의 흡기장치가 개발되고 있다(출원번호 94-19322, 94-12545).

도 2 및 도 3은 기 출원된 엔진 흡기장치의 횡단면도 및 종단면도로써, 도 3에서 흡기매니폴드(11)는 에어 클리너(도시하지 않음)로부터 공기가 유입되는 흡기부(12)와, 상기 흡기부(12)에 밑단이 접속되고 타단이 엔진(13)의 흡기포트에 접속되는 접속통로(14)를 갖는다. 상기 흡기부(12)를 에워싸고 있는 흡기 매니폴드(11)의 케이싱(15)은 대략 원통형상이며, 굴곡된 분리벽(16)이 흡기매니폴드(11) 내부에서 흡기부(12)에 대하여 상기 원통형의 케이싱(15)과 대략 동심원상으로 설치된다. 굴곡진 분리벽(16)에 의해 원통형 케이싱(15)의 내부공간은 흡기부(12)에 직접 통하는 제 1 흡기통로(17)와, 분리벽(16) 및 원통형 케이싱(15)에 의해 제 1 흡기통로(17)의 외곽에 형성되는 제 2 흡기통로(18)로 분리된다. 분리벽(16)의 상단(16a)과 접속통로(14)의 만곡부(14a) 사이에는 흡기부(12)로부터 공기가 접속통로(14)로 직접 유입되는 것을 차단할 수 있는 원판형의 흡기 제어밸브(20)가 회전가능하게 설치된다. 흡기 제어밸브(20)가 개방상태에 있을 때 공기는 제 1 흡기통로(17)를 통해 흡기부(12)로부터 접속통로(14)로 직접 유입되고, 흡기 제어밸브(20)가 폐쇄상태에 있을 때는 공기는 제 2 흡기통로(18)를 통해 접속통로(14)로 유입된다. 그리고 도 2에 도시된 바와같이, 접속통로(14)와 흡기통로(17, 18)에는 다수개의 구획벽(21)이 형성되고, 이 구획벽(21)에 의해 분리된 각각의 접속통로(14)는 엔진(13)의 각기 대응하는 흡기포트에 접속된다. 그리고 구획벽(21)에 의해 분리된 각각의 제 2 흡기통로(18)는 일단이 접속통로(14)에 접속되어 있고, 흡기부(12)에 연통되어 있다.

그러나 상기 흡기 제어밸브(20)의 형상은 도 4a에 나타낸 바와같이 일정한 두께의 원형 형상이기 때문에 도 4b와 같이 클로우즈 시에는 에어의 흐름을 차단하는 동작을 실시하나, 에어의 흐름을 유도하기 위해 도 4c와 같이 흡기 제어밸브를 오픈시 평면과 측면이 수직면을 이루는 이유로 인하여 공기마찰이 많이 발생하는 문제점이 있다.

이는 특히 고속공기 유입시 흡기 제어밸브와 공기의 마찰이 강하게 발생하여 보다 많은 공기를 유입시키기 어려운 문제가 있는 것이다.

본 고안은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로, 흡기 제어밸브의 형상을 유선형으로하여 흡기 제어밸브의 평면과 측면을 이루는 각도가 직각이 되지 않토록함으로써 에어의 유입을 보다 원할하게 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로, 흡기 제어 밸브를 형상시 일측은 얇고 다른 일측은 두꺼운 유선형 형상으로 제작함으로써, 고속에서 밸브 오픈시 공기의 저항을 최소로 줄이도록 하는 구성을 갖는 것이 특징이다.

도 1은 일반적인 흡기장치 구성도.

도 2는 다기관 흡기장치의 횡단면도.

도 3은 다기관 흡기장치의 종단면도.

도 4a는 다기관 흡기장치의 제어밸브 사시도.

4b는 제어밸브 클로우즈시 동작상태도.

4c는 제어배브 오픈시 에어 흐름 상태도.

도 5a는 본 고안의 다기관 흡기장치의 제어밸브 사시도.

5b는 본 고안의 제어밸브 클로우즈시 동작상태도.

5c는 본 고안의 제어밸브 오픈시 에어흐름 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11: 흡기 매니폴드 12: 흡기부

13: 엔진 14: 접속통로

16: 분리벽 20: 흡기 제어밸브

이하 도면을 참조로 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5a는 본 고안의 구성도로써, 다기관 흡기 제어밸브를 갖는 흡기장치에 있어서, 상기 흡기 제어밸브(20)의 형상을 유선형으로 제작하되, 상기 흡기 제어밸브(20) 동작시 힌지점(20-1)을 중심으로 하강하는 부분(20-2)은 얇게 형성하고, 힌지점(20-1)을 중심으로 상승하는 부분(20-3)은 두껍게 형성하여 에어통과시 마찰을 최소화 시키는 구성을 갖는다.

상기와 같이 구성하는 본 고안은 흡기 제어밸브(20)의 형상을 이루는 외부하우징을 유선형으로 제작하는 것이 특징인데, 이는 종래 흡기 제어밸브(20)를 제작시 외부 하우징의 형태를 평면과 측면이 직각을 이루도록 함으로써, 고속공기 유입시 흡기 제어밸브(20)의 외주에 에어가 유입되면서 많은 저항을 유발시키기 때문이다.

특히 종래 흡기 제어밸브(20)를 에어가 통과시에는 직각 부분에서 에어가 부딪친후 반사하기 때문에 흡입되는 에어와 충돌하여 그만큼 흡기 제어밸브를 통해 엔진으로 유입되려는 에어의 양이 줄어들게 되는 것이다.

그러나 본 고안을 이용하면 도 5b와 같이 흡기 제어밸브(20)를 클로우즈 시에는 에어의 흐름을 정확히 차단할 수 있고, 도 5c와 같이 흡기 제어밸브(20)를 오픈시 유선형의 곡면을 따라 미끄러 지듯 엔진으로 유입되기 때문에 고속공기 유입시에도 자연스러운 흐름이 유도될 수 있고, 특히 흡기 제어밸브(20) 동작시 힌지점(20-1)을 중심으로 하강하는 부분(20-2)은 얇게 형성하고, 힌지점(20-1)을 중심으로 상승하는 부분(20-3)은 두껍게 형성하여, 상기 흡기 제어밸브로 에어통과시 얇은 하강부분을 지나기 때문에 공기 마찰을 최대한 줄일 수 있다.

따라서 고속공기 유입시 최소한의 저항으로 보다 원할한 공기 유입이 진행되어 엔진의 효율을 높일 수 있다.

상술한 바와같이, 본 고안을 이용하게 되면 흡기 제어밸브를 형상시 일측은 얇고 다른 일측은 두껍게 하되 밸브를 이루는 전체 형상을 유선형으로하여 고속에서 밸브 오픈시 공기의 저항을 최소로 줄이도록하여 엔진의 효율성을 높이는 효과를 제공한다.

Claims (1)

1. 다기관 흡기 제어밸브(20)를 갖는 흡기장치(11)에 있어서, 상기 흡기 제어밸브(20)의 형상을 유선형으로 제작하되, 상기 흡기 제어밸브(20) 동작시 힌지점(20-1)을 중심으로 하강하는 부분(20-2)은 얇게 형성하고, 힌지점(20-1)을 중심으로 상승하는 부분(20-3)은 두껍게 형성하여, 에어통과시 마찰을 최소화 시키는 구성하는 것을 특징으로 하는 유선형 흡기 제어밸브를 갖는 엔진의 흡기장치.