KR200152904Y1 - 내연기관의 흡기조절장치 - Google Patents

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Abstract

저속이 강한 스월을 유도하고, 고속시 흡기의 체적효율을 증대시키기 위하여, 각각의 연소실로 흡기를 분배공급하는 서지탱크(4)와, 실린더 블록 상에 고정되며 연소실이 마련된 실린더 헤드(2)와, 상기한 서지탱크와 실린더 헤드의 연소실을 연통하는 저속용 흡기관(6) 및 고속용 흡기관(8)과, 상기한 서지탱크(4)의 내측에서 고속용 흡기관(8)을 선택적으로 차단하기 위한 밸브판(12)과, 이 밸브판(12)를 개폐조작하는 흡기조절수단(20)을 포함하여 이루어지는 내연기관의 흡기조절장치.

Description

내연기관의 흡기조절장치
제1도는 본 고안에 의한 흡기조절장치의 외관 사시도.
제2도는 본 고안에 관련하는 흡기조절수단의 사시도.
제3도는 본 고안에 의한 흡기조절장치의 고속영역에서 작동예를 나타내는 단면도.
제4도는 본 고안에 의한 흡기조절장치의 저속영역에서 작동예를 나타내는 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 실리더 헤드 4 : 서지탱크
6 : 저속용 흡기관 8 : 고속용 흡기관
12 : 밸브판 14 : 스프링
20 : 흡기조절수단 22 : 회전축
24 : 피니온 28 : 랙기어
본 고안은 낸연기관의 흡기조절장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저중속 영역에서 강력한 스월을 발생시켜 희박연소를 가능하게 함으로서 연비를 절감함과 아울러 Nox량을 줄이고, 고속영역에서 흡기의 체적효율 증대로 최대의 출력 및 토오크를 얻을 수 있도록 한 내연기관의 흡기조절장치에 관한 것이다.
엔진의 출력은 흡기를 각각의 연소실로 분배하는 서지탱크와, 실린더 헤드에 마련되는 연소실 사이를 연결하는 방식과, 그 흡기관의 구조 및 형상에 따라 좌우된다.
고성능 엔진의 경우 1개의 실린더에 대하여 복수개의 흡기관을 장착하고 있는데, 이들 흡기관중 하나의 흡기관은 흡기의 체적효율을 높이도록 하는 것이며, 다른 하나는 고속에서 추가로 새로운 공기를 빠르게 공급하기 위한 구조를 갖는다.
이러한 구조는 저속용 흡기관의 길이를 고속용 흡기관의 길이보다 길게 형성하는 것인데, 대개의 경우 저속용 흡기관을 서지탱크의 아래측으로 늘어뜨리는 방식으로 깅게 형성하고 있다.
이러한 구조는 특히 저속용 흡기관이 스월을 일으키도록 하는 것이 엔진의 출력을 향상시키는데 도움이 되는 것으로 알려져 있다.
그러나 흡기관의 길이는 엔진실의 공간에 의해 제약을 받게 되므로 무한정 길게 할 수 없으며, 또 고속용 흡기관을 선택하는 가변흡기밸브 수단이 신속히 작동하여야 함에도 종래의 그러한 밸브 수단들은 단지 엑츄에이터에 의해 개폐력을 받는 구조이기 때문에 기대할 만한 효과를 얻지 못하고 있다.
본 고안은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 중,저속에서 강한 스월을 일으키도록 하여 희박연소 및 연비절감을 실현할 수 있으며, 고속에서 체적효율의 증대로 최대의 출력을 낼 수 있는 내연기관의 흡기조절장치를 제공하는데 있다.
상기한 본 고안의 목적을 실현하기 위하여, 각각의 연소실로 흡기를 분배공급하는 서지탱크와, 실린더 블록상에 고정되며 연소실이 마련된 실린더 헤드와, 상기한 서지탱크와 실린더 헤드의 연소실을 연통하는 저속용 흡기관 및 고속용 흡기관과, 상기한 서지탱크의 내측에서 고속용 흡기관을 선택적으로 차단하기 위한 밸브판과, 이 밸브판(12)을 개폐조작하는 흡기조절수단을 포함하여 이루어지는 내연기관의 흡기조절장치를 제공한다.
상기한 저속용 흡기관은 나선상으로 고속용 흡기관에 감겨져 흡기의 스월을 유도할 수 있도록 된 흡기조절장치를 제공한다.
이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.
제1도는 본 고안에 의한 흡기조절장치의 사시도로서, 실린더 헤드(2)에 마련된 각각의 연소실로 공기를 분배공급하는 서지탱크(4)를 도시하고 있다.
본 고안은 상기한 서지탱크(4)와, 실린더 헤드(2)에 마련된 흡기포트가 각각 저속용 흡기관(6)과 고속용 흡기관(8)으로 연결되는 구조의 엔진을 도시하여 보여준다.
상기한 본 고안의 고속용 흡기관(8)은 서지탱크(4)와 실린더 헤드(2)와의 사이에 직선으로 이어지는 가장 짧은 형태의 관으로 이루어지고 있는 반면에, 본 고안에 의한 저속용 흡기관(6)은 적은 공간내에서 가장 긴 길이를 갖는 구조를 갖는다.
즉 본 고안의 저속용 흡기관(6)은 그 길이를 길게 하기 위하여 상기한 고속용 흡기관(8)을 감는 상태로 다수회 감겨져 나선상으로 배치되고 있다.
상기한 서지탱크(4)내에는, 고속용 흡기관(8)을 선택적으로 차단하기 위한 밸브 개폐기구(10)가 설치되고 있는데, 이 밸브 개폐기구는 흡기관을 차단하기 위한 밸브판(12)과, 이 밸브판이 열림시 빠른 속도록 열려질 수 있도록 탄력성을 제공하는 스프링(14)과, 밸브판(12)이 닫힘시 정확히 닫혀질 수 있도록 하는 스톱퍼(16)와, 이 스프링을 고정시키기 위한 장착부재(18)로 이루어진다.
상기한 밸브 개폐기구(10)는 흡기조절수단(20)에 의해 밸브판(12)이 열려지거나 닫혀지면서 고속용 흡기관(8)를 선택적으로 차단하게 된다.
상기한 밸브판(12)은 상단부가 서지탱크(4)의 내측면을 길이방향으로 관통하는 회전축(22)에 고정되어 이 회전축이 회전하는 방향에 따라 상방향 또는 하방향으로 회전할 수 있도록 된다.
상기한 회전축(22)은 피니온(24)의 중심에 고정되어 있는데, 이 피니온은 엑츄에이터(26)에 의해 전후진 하는 렉기어(28)와 치차물림되어 회전할 수 있도록 되어 있다.
즉 제2도에 도시한 바와 같이 회전축(22)에는 각 실린더에 해당하는 밸브판(12)이 고정되어 있으며, 이 회전축(20)은 엑츄에이터(26)에 의해 전후진하는 렉기어(28)에 의해 회전할 수 있는 구조로 이루어진다.
상기한 서지탱크(4)의 장착부재(18)는 제3도에 도시한 바와 같이 탱크의 내측으로 휘어지는 구조를 갖고 있으며, 그곳에 스프링(14)의 일측단이 연결되어 밸브판(12)을 잡아당길 수 있도록 되어 있다.
이와 같이 이루어지는 본 고안의 흡기조절장치는, 먼저 엔진의 속도 영역이 저속에서는 엑츄에이터(26)에 작용하는 부압이 큰 상태가 되므로 회전축(22)이 시계방향으로 회전하면서 밸브판(12)을 아래측으로 회전시키게 된다.
따라서 제4도에 도시한 바와 같이 고속용 흡기관(8)의 통로가 밸브판(12)에 의해 차단되므로 서지탱크(4)에서 연소실로 공급되는 공기는 저속용 흡기관(6)만을 통하여 흐르게 한다.
그런데 이 저속용 흡기관(6)은 나선상으로 감겨진 형상으로 되어 있기 때문에 이곳을 흐르는 공기는 방향성이 생기면서 흡기의 스월을 유도하게 된다.
따라서 중저속에서는 흡기가 강한 스월을 일으키게 되므로 희박연소가 가능하게 되므로 연비를 절감할 수 있으며, 배출가스내의 유해물질중 Nox의 양을 줄일 수 있다.
그리고 엔진이 고속영역으로 진입하게 되면 엑츄에이터(26)에 작용하는 부압이 작아지게 되므로 전진하고 있던 로드가 후퇴하면서 피니온(24)을 저속시와 반대방향으로 회전시키게 된다.
이러한 작용으로 밸브판(12)은 상방향으로 회동하면서 제3도에 도시한 바와 같은 상태로 된다.
이러한 상태는 밸브판이 고속용 흡기관(8)의 통로를 열고 있는 상태이므로 이 고속용 흡기관을 통하여 신기가 빠르게 연소실내로 유입된다.
따라서 흡기의 체적효율이 증대하게 되므로 고속에서 출력을 향상시킬 수 있다.
이때 스프링(14)의 힘에 의해 밸브판(12)이 빠르게 열려지게 되므로 저속에서 고속영역으로 진입시 응답성이 빠르게 나타난다.
이상 설명한 바와 같이 본 고안에 의한 흡기조절장치는, 저속시 흡기의 강한 스월을 유도하고 고속시 체적효율을 증대시키도록 함과 아울러 고속영역으로 진입시 응답이 빠르게 나타나도록 하고 있기 때문에 일반적으로 고성능 엔진이 갖는 문제점을 해소할 수 있다.

Claims (3)

  1. 각각의 연소실로 흡기를 분배하는 서지탱크(4)와, 상기 서지탱크(4)로부터 각각의 연소실로 공기를 분할 공급하는 저속용 흡기관(6) 및 고속용 흡기관(8)과, 흡기 조절수단(20)에 의하여 작동되면서 상기 고속용 흡기관(8)을 개폐하는 밸브판(12)을 포함하여 이루어지는 내연기관의 흡기조절장치에 있어서, 상기 밸브판(12)을 서지탱크(4)의 내측에 배치하고, 상기 저속용 흡기관(6)을 나선형으로 형성함을 특징으로 하는 내연기관의 흡기 조절장치.
  2. 제1항에 있어서, 저속용 흡기관(6)은 고속용 흡기관(8)의 외주에 감겨진 것을 특징으로 하는 내연기관의 흡기장치.
  3. 제1항에 있어서, 밸브판(12)은 열림시 신속한 작동을 위하여 스프링(14)으로 탄성 지지됨을 특징으로 하는 내연기관의 흡기조절장치.
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