KR200161581Y1 - 자동차용 가변 흡기장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 종래의 자동차용 흡기장치에서는 흡기다기관의 길이가 일정하므로 전속도영역에서 흡입 효율을 향상시킬 수는 없다는 문제점이 있어서 이를 해결할 목적으로, 일단의 연결부(34)는 흡기다기관(14)의 일단에 이동 가능하게 결합되고 타단은 스로틀 보디(40)와 연결되는 서지 탱크(30)와, 상기 스로틀 보디(40)에 연결되며 길이 조정가능하게 주름부(62)가 형성된 에어 호스(60)와, 상기 서지 탱크(30)를 운동시키는 운동발생수단과, 상기 운동발생수단을 제어하는 제어유닛(200)과, 상기 제어유닛(200)의 입력측에 연결되는 속도센서(100)를 포함하는 자동차용 가변 흡기장치를 제공한다.

Description

자동차용 가변 흡기장치

본 고안은 자동차용 흡기장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 흡기다기관의 길이을 조절할 수 있도록 함으로써 엔진의 흡입 효율을 향상시킬 수 있도록 한 자동차용 가변 흡기장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 자동차의 중요 부분을 이루게 되는 섀시와, 상기 섀시 위에 설치되어 운전석이나 객실 등을 구성하는 보디로 구성된다.

상기한 섀시는 엔진과, 상기한 엔진의 동력을 전달받는 동력전달장치와, 차량의 주행 방향을 조절하는 조향장치와, 주행중 노면의 충격이 자동차에 전달되는 것을 차단하는 현가장치 등으로 구성되어 있다.

상기 엔진에 흡입되는 공기 또는 혼합기의 양을 적절히 조절함으로써 상기 엔진의 속도를 제어할 수 있다.

즉, 흡기다기관을 통하여 상기 엔진에 유입되는 공기 또는 혼합기는 스로틀 보디에 설치된 스로틀 밸브에 의하여 제어되며, 상기 스로틀 밸브는 액셀 페달에 연동하도록 되어 있다.

그리고, 흡기다기관과 스로틀 보디의 사이에는 흡기 계통에 흡기 맥동이 발생되지 않도록 하는 서지 탱크가 설치된다.

종래 자동차의 흡기장치를 제1도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

공기가 공급되는 에어 호스(60)에는 스로틀 보디(40)가 연결되며, 상기 스로틀 보디(40)에는 흡기 맥동을 방지하는 서지 탱크(30)가 연결된다.

그리고 상기 서지 탱크(30)에는 흡기다기관(14)의 일단이 연결되며, 상기 흡기다기관(14)의 타단은 실린더(10)의 흡기 포트에 연결된다.

종래 자동차용 흡기장치의 작용을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

에어 호스(60)를 통하여 공기가 유입되며, 이러한 공기의 유입량은 미도시된 액셀 페달의 동작에 따라 이에 연동하는 스로틀 보디(40)에 의하여 조절된다.

그리고 연료는 흡기다기관(14) 또는 흡기 포트에서 분사되어 공기와 섞여 혼합기가 되며, 이 혼합기가 실린더(10)에 유입되어 연소되고 연소의 결과물인 연소가스는 배가 다기관(12)을 통하여 최종적으로 외기로 배출된다.

한편 흡기다기관에서는 가속시의 응답성을 좋게 하거나 또는 저속시의 원활한 운전을 하기 위해서는 매니폴드의 단면적이 적어 흡기의 유속이 빠른 것이 좋고 고속 운전시에 큰 출력이 필요할 때는 저항이 적고 단면적이 큰 것이 좋다.

그러나 앞에서 설명한 종래의 자동차용 흡기장치에서는 흡기다기관의 길이가 일정하므로 전속도영역에서 흡입 효율을 향상시킬 수는 없다는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 고안의 목적은 전속도 영역에서 흡입효율을 향상시켜 전속도영역에서 최적의 성능을 발휘할 수 있는 자동차용 흡기장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 자동차용 흡기장치를 나타낸 개략적인 구성도이고,

도 2는 본 고안에 따른 자동차용 가변 흡기장치를 나타낸 개략적인 구성도이고,

도 3의 (가)는 본 고안에 따른 자동차용 가변 흡기장치의 저속시의 동작을 나타낸 상태도이고,

(나)는 본 고안에 따른 자동차용 가변 흡기장치의 고속시의 동작을 나타낸 상태도이다.

(도면의 주요 부분에 대한 부호 설명)

10 : 실린더 12 : 배기다기관

14 : 흡기다기관 20 : 피스톤

30 : 서지 탱크(surge tank) 32 : 연결부재

34 : 연결부 40 : 스로틀 보디

50 : 안내부재 52 : 가이드 홈

60 : 에어 호스 62 : 주름부

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 특징은 차량의 속도에 따라서 최적의 흡입 효율을 얻을 수 있도록 흡기다기관의 길이를 조절할 수 있도록 하는 데에 있다.

즉 본 고안에 따른 자동차용 가변 흡기장치은 일단의 연결부는 흡기다기관의 일단에 이동 가능하게 결합되고 타단은 스로틀 보디와 연결되는 서지 탱크와, 상기 스로틀 보디에 연결되며 길이 조정가능하게 주름부가 형성된 에어 호스와, 상기 서지 탱크를 운동시키는 운동발생수단과, 상기 운동발생수단을 제어하는 제어유닛과, 상기 제어유닛의 입력측에 연결되는 속도센서를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 운동발생수단은 상기 서지 탱크의 결합되는 연결부재와, 상기 연결부재를 운동시키는 링크기구와, 상기 링크기구에 동력을 가하는 유압장치로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한 상기 연결부재의 운동을 정확하고 원활히 할 수 있도록 하는 안내부재를 더욱 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면를 참조하여 설명한다.

본 실시예에서 종래기술과 동일한 구성은 동일 명칭 및 동일 부호를 병기하며 그에 대한 설명은 생략한다.

도 2는 본 고안이 적용되는 실시예를 도시한 구성도로서 이를 참조하여 본 고안에 따른 자동차용 가변 흡기장치를 설명하면 다음과 같다.

흡기다기관(14)의 일단에는 서지 탱크(30)의 일단이 이동 가능하게 결합되고, 상기 서지탱크(30)의 타단은 스로틀 보디(40)와 연결되며, 상기 스로틀 보디(40)는 에어 호스(60)와 결합된다. 그리고 상기 에어 호스(60)의 일단에는 길이를 조정할 수 있도록 주름부(62)가 형성된다.

또한 상기 서지 탱크(30)를 좌우로 이동시키는 운동발생수단이 상기 서지 탱크(30)에 연결되며, 상기 운동발생수단에는 제어유닛(200)이 연결되며, 상기 제어유닛(200)의 입력측에는 속도센서(100)가 연결된다.

상세히 설명하면 다음과 같다.

운동발생수단은 상기 서지 탱크(30)의 결합되는 연결부재(32)와, 상기 연결부재(32)를 운동시키는 링크기구(400), 상기 링크기구(400)에 동력을 가하는 유압장치(300)로 이루어진다.

또한 상기 연결부재(32)의 운동을 정확하고 원활히 할 수 있도록 하는 안내부재(50)가 회동 가능하게 설치된다.

즉 상기 안내부재(50)에는 가이드 홈(52)이 형성되며, 상기 가이드 홈(52)에 상기 연결부재(32)가 위치되어 상기 서지 탱크(30)의 좌우 이동시 상기 서지 탱크(30)가 가이드 홈(52)에서 안내된다.

또한 상기 연결부재(32)는 접촉마찰을 줄일 수 있도록 롤러가 회전 가능하게 상기 서지 탱크(30)의 측면에 설치됨이 바람직하다.

그리고 상기 제어유닛(200)은 별도의 제어장치를 구성할 수도 있지만 경제성 등을 고려하여 기존의 자동차의 전자제어유닛(Electronic Control Unit : ECU)를 사용할 수도 있다.

상기에서 설명한 본 고안에 따른 실시예의 작용을 도 2을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

속도센서(100)의 입력을 받은 제어유닛(200)은 차량의 속도에 따라서 적절한 흡기다기관(14)의 길이를 산출하고 이에 따라 유압장치(300)에 제어신호를 전송한다.

그러면 유압장치(300)는 링크기구(400)를 동작시키고, 상기 링크기구(400)는 서지 탱크(30)에 결합된 연결부재(32)를 동작시키고 이에 따라 상기 서지 탱크(30)는 좌측 또는 우측으로 이동되어 상기 서지 탱크(30)의 연결부(34)가 흡기다기관(14)의 일단으로 들어가거나 나옴으로써 결국 상기 흡기다기관(14)의 길이를 조절하게 된다. 이때 상기 서지 탱크(30)의 연결부재(32)는 안내부재(50)의 가이드 홈(52)을 따라서 이동하므로 원활히 이동이 가능하게 된다.

도 3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3의 (가)에 도시한 바와 같이, 저속시에는 서지 탱크(30)가 오른쪽으로 이동하여, 상기 서지 탱크(30)의 연결부(34)가 흡기다기관(14)에서 나오게 되고 에어 호스(60)의 주름부(62)는 줄어 들게 되고, 이에 따라 상기 서지 탱크(30)의 연결부(34)는 실린더에서 멀어지고 결국 상기 흡기다기관(14)의 길이가 늘게 되어서 흡입효율이 증가하게 된다.

반대로 고속시에는 상기의 반대로 동작하고 이에 따라 도 3의 (나)에 도시한 바와 같이 흡기다기관(14)의 길이가 줄어들게 되어 흡입 저항이 감소하여서 성능이 향상되게 된다.

상기에서 설명한 본 고안에 따른 실시예의 효과를 설명하면 다음과 같다.

위에서 설명한 본 고안에 의하면, 차량의 전속도영역에서 그 속도에 적합하도록 흡기다기관의 길이를 조절할 수 있으므로 전속도 영역에서 최적의 성능을 발휘할 수 있게 된다는 이점이 있다.

상기에서 본 고안은 하나의 실시예만을 설명하였으나, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 고안이 속한 분야의 통상의 지식을 가진자는 본 고안의 정신을 벗어나지 않고 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 고안의 범위에 속한다는 것을 이해할 것이다.

Claims (2)

1. 일단의 연결부(34)는 흡기다기관(14)의 일단에 이동 가능하게 결합되고 타단은 스로틀 보디(40)와 연결되는 서지 탱크(30)와;

   상기 스로틀 보디(40)에 연결되며 길이 조정가능하게 주름부(62)가 형성된 에어 호스(60)와;

   상기 서지 탱크(30)에 결합되는 연결 부재(32)와, 상기 연결 부재(32)를 운동시키는 링크 기구(400)와, 상기 링크 기구에 동력을 가하는 유압 장치(300)로 이루어지는 운동 발생 수단과;

   상기 운동 발생 수단을 제어하는 제어 유닛(200)과;

   상기 제어유닛(200)의 입력측에 연결되는 속도센서(100)를 포함하는 자동차용 가변 흡기장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 연결 부재(32)의 운동을 정확하고 원활히 할 수 있도록 하는 안내부재(50)를 더욱 포함하여 이루어지는 자동차용 가변 흡기 장치.