KR200152908Y1

KR200152908Y1 - 내연기관의 가변 흡기 조절장치

Info

Publication number: KR200152908Y1
Application number: KR2019940034577U
Authority: KR
Inventors: 김윤석
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1994-12-19
Filing date: 1994-12-19
Publication date: 1999-08-02
Also published as: KR960023267U

Abstract

본 고안의 목적은 흡기 매니폴드의 신기 흡입 단면적을 부하에 따라 감소 또는 증대하여 연소성 향상, 응답성 향상을 꾀하여 저, 중속 토오크를 향상시키며, 고속 토오크, 파워저감 없는 저연비, 저배기, 고성능을 가능케하는 내연기관의 가변 흡기 조절장치를 제공하는데 있다.

이를 실현하기 위한 본 고안은 가속페달에 의해 연동되도록 하여 개폐되는 스로틀 밸브와, 이 스로틀 밸브의 개폐작용으로 유입되는 공기를 일시적으로 저장하여 각각의 연소실로 분배하는 서지탱크와, 이 서지탱크와 연소실을 연결하여 공기를 연소실로 유도하는 흡기관을 보유하는 내연기관에 있어서, 상기한 흡기관에는 가속페달에 의해 연동 작동하여 연통하우징의 흡입구 개구를 밸브판에 의해 조절함으로서 흡기량의 조절이 이루어지도록 하는 흡기조절수단이 제공되는 내연기관의 가변 흡기 조절장치를 특징으로 한다.

Description

내연기관의 가변 흡기 조절장치

제1도는 본 고안에 따른 내연기관의 가변 흡기 조절장치가 설치됨을 도시한 사시도.

제2도는 본 고안에 따른 가변 흡기 조절장치를 분해 도시한 사시도.

제3도는 본 고안에 따른 가변 흡기 조절장치의 치차부를 도시한 도면.

제4도는 본 고안에 따른 가변 흡기 조절장치의 저속시를 도시한 측단면도.

제5도는 본 고안에 따른 가변 흡기 조절장치의 고속시를 도시한 측단면도.

제6도는 본 고안에 따른 가변 흡기 조절장치의 작동전을 도시한 도면.

제7도는 본 고안에 따른 가변 흡기 조절장치의 중속작동을 도시한 도면.

제8도는 본 고안에 따른 가변 흡기 조절장치의 고속작동을 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 스로틀 밸브 2 : 서지탱크

3 : 흡기관 4 : 밸브판

5 : 흡입구 8 : 구동풀리

9 : 원형치차 11 : 고정브라켓트

12 : 회전축 13 : 리턴스프링

16 : 연결로드 17G : 치차부

18 : 힌지축 19 : 삽입구

20 : 가이드턱 21 : 측벽

22 : 호형가이더 23 : 개구스톱퍼

[고안의 분야]

본 고안은 내연기관의 가변 흡기 조절장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 흡기 매니폴드의 신기 흡입 단면적을 부하에 따라 감소 또는 증대하여 연소성 향상, 응답성 향상을 꾀하여 저, 중속 토오크를 향상시키며, 고속 토오크, 파워저감 없는 저연비, 저배기, 고성능을 가능케하는 내연기관의 가변 흡기 조절장치에 관한 것이다.

[종래기술]

일반적으로 난기(warm up)전 이나 난기후의 아이들링 상태를 포함하는 저부하 운전시에는 흡기통로의 면적에 대비하여 고부하 운전시보다 흡입 공기량, 연료 공급량이 적고, 흡입 공기의 유속저하로 연소성이 좋지 않기 때문에 발진성 및 응답성이 떨어진다.

따라서 저부하용 흡기통로와 고부하용 흡기통로를 1개의 실린더에 함께 설치하여 엔진의 부하 상태에 따라 고속용 흡기통로를 개폐할 수 있는 조절수단을 갖는 고성능 엔진이 제안되고 있다.

그러나 상기한 엔진의 흡기 조절수단은 엔진의 부하상태에 따라 흡기통로를 완전히 열거나 닫는 구조로 되어 있기 때문에 엔진의 전속도 구간에서 만족할 만한 효과를 얻지 못하고 있다.

[고안의 요약]

이를 실현하기 위한 본 고안은 가속페달에 의해 연등되도록 하여 개폐되는 스로틀 밸브와, 이 스로틀 밸브의 개폐작용으로 유입되는 공기를 일시적으로 저장하여 각각의 연소실로 분배하는 서지탱크와, 이 서지탱크와 연소실을 연결하여 공기를 연소실로 유도하는 흡기관을 보유하는 내연기관에 있어서, 상기한 흡기관에는 가속페달에 의해 연동 작동하여 연통하우징의 흡입구 개구를 밸브판에 의해 조절함으로서 흡기량의 조절이 이루어지도록 하는 흡기조절수단이 제공되는 내연기관의 가변 흡기 조절장치를 특징으로 한다.

상기한 흡기조절수단에는 가속페달을 연동하여 회전하는 구동풀리와, 이 구동풀리에 연결 고정되어 함께 회전하는 원형치차와, 이 원형치차에 의해 슬라이드 작동하는 밸브판과, 이 밸브판에 의해 개폐가 가변적으로 조절되는 흡입구를 형성한 연통하우징이 설치되어 이루어지는 내연기관의 가변 흡기 조절장치를 제공하는데 있다.

상기한 구동풀리는 엔진룸의 일측에 장착되는 고정브라켓트에 회전축으로 설치되고, 이 회전축에는 구동풀리가 회동후 리턴되도록 리턴스프링이 설치되고, 이 리턴스프링에 의해 복원될때 일단에 형성된 스톱퍼에 의해 제어되도록 스톱면을 형성하면서 일측면에 원형치차와 연결되는 연결로드가 삽입 고정되도록 하는 고정공을 형성하여 이루어지는 내연기관의 가변 흡기 조절장치를 제공하는데 있다.

상기한 원형치차는 밸브판의 내주연에 형성된 치차부와 치합하여 연통하우징의 힌지축에 설치되고, 구동풀리와 함께 회전하도록 연결로드가 삽입 고정되는 삽입구를 형성하여 이루어지는 내연기관의 가변 흡기 조절장치를 제공하는데 있다.

상기한 밸브판은 일정 길이인 호형으로 형성되고, 연통하우징내에서 슬라이드가 용이하도록 양단에 가이드턱을 형성하면서 일측단에 원형치차와 치합하는 치차부를 형성하여 이루어지는 내연기관의 가변 흡기 조절장치를 제공하는데 있다.

상기한 연통하우징은 흡기관인 흡기 매니폴드의 중간에 설치되므로 복수개 형성되는 흡입구와, 이 흡입구를 스로틀밸브의 작동시 밸브판에 의해 개구되도록 측벽에 호형가이더를 돌출 형성하고, 이 호형가이더를 타고 슬라이드하는 밸브판의 상승을 제어하여 공회전 또는 스로틀밸브의 비작동시 흡입되는 공기가 흡입되도록 흡입구를 소량 개구하게 하는 개구스톱퍼를 형성하고, 이 개구스톱퍼의 후측에 원형치차와 구동풀리를 연결하는 연결로드를 안내하는 가이드홈을 형성하여 이루어지는 내연기관의 가변 흡기 조절장치를 제공하는데 있다.

[실시예]

이하, 본 고안의 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세히 설명한다.

제1도는 본 고안에 따른 내연기관의 가변 흡기 조절장치가 설치됨을 도시한 사시도이고, 제2도는 본 고안에 따른 가변 흡기 조절장치를 분해 도시한 사시도로, 가속페달(도시생략)에 의해 연등되도록 하여 개폐되는 스로틀 밸브(1)와, 이 스로틀 밸브(1)의 개폐작용으로 유입되는 공기를 일시적으로 저장하여 각각의 연소실로 분배하는 서지탱크(2)와, 이 서지탱크와 연소실을 연결하여 공기를 연소실로 유도하는 흡기관(3)을 나타내고 있다.

상기한 흡기관(3)에는 가속페달에 의해 연동 작동하는 밸브판(4)이 흡입구(5)의 개구정도를 조절함으로서 연통하우징(6)을 통해 공기의 흡기량이 조절되게 하는 흡기수단을 설치하고 있다.

상기한 흡기 조절수단인 가변 흡기 조절장치(7)는 가속페달에 와이어(7w)로 연결되어 연동 회전하는 구동풀리(8)와, 이 구동풀리에 연결 고정되어 함께 회전하는 원형치차(9)와, 이 원형치차에 의해 슬라이드 작동하는 밸브판(4)와, 이 밸브판에 의해 개폐가 가변적으로 조절되는 흡입구(5)를 형성한 연통하우징(6)으로 구성되어 있다.

상기한 밸브판(4)을 작동시키는 구동풀리(8)는 엔진룸의 일측에 장착되는 고정브라켓트(11)에 회전축(12)으로 설치되고, 이 회전축에는 구동풀리가 회동후 리턴되도록 하는 리턴스프링(13)을 설치하고 있다.

상기한 리턴스프링(13)에 의해 회전되었던 구동풀리(8)가 복원될 때 일단에 형성된 스톱퍼(14)에 의해 제어되도록 스톱면(15)을 형성하면서 일측면에 원형치차(9)가 연결로드(16)에 의해 삽입 고정되도록 하는 고정공(17)을 형성하여 이루어져 있다.

상기한 원형치차(9)는 밸브판(4)의 내주연에 형성된 치차부(17G)와 치합하여 연통하우징(6)의 힌지축(18)에 설치되고, 구동풀리(8)와 함께 회전하도록 하는 연결로드(16)가 삽입 고정되는 삽입구(19)를 형성하고 있다.(제3도 참조)

상기한 밸브판(4)은 호형으로 형성되고, 연통하우징)6_내에서 슬라이드가 용이하도록 양단에 가이드턱(20)을 형성하면서 일측단에 원형치차(9)와 치합하는 치차부(17)를 형성하여 이루어져 있다.

상기한 연통하우징(6)은 흡기관(3)의 중간에 설치됨으로서 복수개의 흡입구(5)가 형성되고, 이 흡입구를 개구하는 밸브판(4)을 안내하도록 측벽(21)에 호형가이더(22)를 돌출 형성하고 있다.

상기한 연통하우징(6)은 슬라이드 설치된 밸브판(4)에 의해 개구되는 흡입구(5)를 형성한 하부하우징(23)과, 이 하부하우징(23)에 원형치차(9)와 밸브판(4)을 장치한 후 내장이 이루어지도록 덮는 상부하우징(24)으로 이루어져 있다.

상기한 호형가이더(22)에 의해 안내되는 밸브판(4)이 흡입구(5)를 완전 차단하지 못하게 즉, 일정 범위내에서만 슬라이드 작동하도록 호형가이더(22)에 개구스톱퍼(23)를 형성하고 있으며, 측벽(21)에 연결로드(16)가 걸리는 가이드홈(22)을 형성하고 있다.

상기한 가이드홈(22)에 연결로드(16)가 걸리게 됨으로서 구동풀리(8)의 회전이 가이드홈(22)내에서 이루어지게 되어 흡입구(5)가 개구되도록 하고 있다.

상기한 구동풀리(8)의 회전에 의해 회동하는 원형치차(8)는 연결로드(16)에 의한 동력 전달방법외에 원형치차(9)가 설치된 힌지축(18)에 직접 구동플리(8)를 설치하여 동력의 전달이 이루어지도록 하고 있다.

상기한 흡입구(5)를 완전 차단하지 않음으로서 공회전 또는 스로틀밸브(1)의 비작동시 공기가 소량 개구된 흡입구(5)를 통해 공기의 공급이 이루어지도록 하고 있다.

이와 같이 이루어지는 본 고안의 작용은 제4도에 도시한 바와 같이 차속이나 부하에 맞게 흡기관의 단면적을 축소 또는 증대시켜 저속력일 경우 즉, 공회전시 스로틀밸브(1)가 비작동할때에도 호형가이더(22)의 개구스톱퍼(23)에 흡입구(5) 개구를 조절하는 밸브판(4)이 걸리게 되어 완전 차단이 이루어지지 않음으로서 공기의 공급시 유속 증대와 연소성의 향상을 꾀하게 된다.

상기한 밸브판(4)이 저속영역에서도 흡입구(5)를 완전히 차단하지 않은 상태에서 가속페달을 밟아 고속력으로 변화하게 되면 제5도에 도시한 바와 같이 회전하는 원형치차(9)와 치합한 밸브판(4)은 후진하여 흡입구(5)를 완전히 개구하게 되어 맑은 공기를 흡기함으로서 출력의 향상을 가져오도록 하고 한다.

상기한 바와 같이 제6도는 가변 흡기 조절장치(7)의 초기 상태로 공회전시나 스로틀밸브(1)의 비작동시 밸브판(4)은 흡입구(5)의 개구를 작게하고 있는데, 밸브판(4)은 연통하우징(6)의 호형가이드(22)에 형성된 개구스톱퍼(23)에 걸림으로서 유속의 증대와 연소성을 저속력에서도 향상하여 유지하게 된다.

상기한 저속역의 공기 흡기상태를 도시한 제6도에서 가속페달을 밟아 구동풀리(8)를 회전시키면 원형치차(9)도 회전하여 밸브판(4)을 슬라이드시켜 제7도에 도시한 바와 같이 개구를 확대시킨다. 이에 따라 밸브판(4)에 의해 흡입구(5)가 반정도 개구되면 중속상태의 출력으로 향상하게 된다.

상기한 흡입구(5)가 반정도 개구되어 중속영역으로 유지되다가 가속페달을 밟으면 구동풀리(8)와 원형치차(9)가 회전하여 밸브판(4)을 슬라이드시켜 흡입구(5)를 완전히 개구하여 고속영역으로 유지하게 되면 공기의 흡기량이 증가하게 되면서 출력의 향상을 가져온다.

Claims

가속페달에 의해 연동되도록 하여 개폐되는 스로틀 밸브(1)와, 이 스로틀 밸브의 개폐작용으로 유입되는 공기를 일시적으로 저장하여 각각의 연소실로 분배하는 서지탱크(2)와, 이 서지탱크와 연소실을 연결하여 공기를 연소실로 유도하는 흡기관(3)을 보유하는 내연기관에 있어서, 상기 가속페달에 연동하여 회전하는 구동풀리(8)와, 상기 구동풀리에 연결 고정되어 함께 회전하는 원형치차(9)와, 상기 원형치차에 의해 슬라이드 작동하는 밸브판(4)과, 상기 밸브판에 의해 개폐가 가변적으로 조절되는 흡입구(5)를 형성한 연통하우징(6)으로 구성되는 가변 흡기 조절장치(7)인 흡기조절수단을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 내연기관의 가변 흡기 조절장치.
제1항에 있어서, 구동풀리(8)의 엔진룸의 일측에 장착되는 고정브라켓트(11)에 회전축(12)으로 설치되고, 이 회전축(12)에는 구동풀리(8)가 회동 후 리턴되도록 리턴스프링(13)이 설치되고, 이 리턴스프링(13)에 의해 복원될 때 일단에 형성된 스톱퍼(14)에 의해 제어되도록 스톱면(15)을 형성하면서 일측면에 원형치차(9)와 연결되는 연결로드(16)가 삽입 고정되도록 하는 고정공(17)을 형성하여 이루어지는 내연기관의 가변 흡기 조절장치.
제1항에 있어서, 원형치차(9)는 밸브판(4)의 내주연에 형성된 치차부(17G)와 치합하여 연통하우징(6)의 힌지축(18)에 설치되고, 구동풀리(8)와 함께 회전하도록 연결로드(16)가 삽입 고정되는 삽입구(19)를 형성하여 이루어지는 내연기관의 가변 흡기 조절장치.
제1항에 있어서, 밸브판(4)은 일정 길이인 호형으로 형성되고, 연통하우징(6)내에서 슬라이드가 용이하도록 양단에 가이드턱(20)을 형성하면서 일측단에 원형치차(9)와 치합하는 치차부(17G)를 형성하여 이루어지는 내연기관의 가변 흡기 조절장치.
제1항에 있어서, 연통하우징(6)은 흡기관(3)의 중간에 설치되므로서 복수개 형성되는 흡입구(5)와, 이 흡입구(5)를 스로틀밸브(1)의 작동시 밸브판(4)에 의해 개구되도록 측벽(21)에 호형가이더(22)를 돌출 형성하고, 이호형가이더에 밸브판(4)의 슬라이드작동을 제어하는 개구스톱퍼(23)를 형성하고, 원형치차와 구동풀리를 연결하는 연결로드(16)를 안내하는 가이드홈(22)을 형성하여 이루어지는 내연기관의 가변 흡기 조절장치.