KR200173921Y1 - 린번 엔진의 흡기 포트 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 표준 공연비보다 희박한 혼합기로서 완전 연소를 시켜 적은 연료에 의해서도 엔진이 구동될 수 있도록 하는 린번 엔진의 흡기 포트구조에 대한 것으로서, 특히 점화 플러그측을 향하도록 헬리컬 각도를 완만하게 하고, 측방에서의 연소실로 유도되는 각도도 대폭 완화되도록 한 헬리컬 포트와, 상기 점화 플러그측에 다이렉트로 향하도록 하고, 측방에서의 연소실로 유도되는 각도는 급격한 기울기를 갖도록 한 스트레이트 포트로 이루어지도록 한 구성으로 형성시켜 종전에 가장 문제시되던 유해한 배기가스의 발생을 대폭 저하시켜 최근 강화되는 배기 규제에 적극적으로 대응할 수가 있도록 하는 동시에 고출력 및 연비를 향상시킬 수가 있도록 하는 구조에 대한 것이다.

Description

린번 엔진의 흡기 포트 구조

본 고안은 표준 공연비보다 희박한 혼합기로서 완전 연소를 시켜 적은 연료에 의해서도 엔진이 구동될 수 있도록 하는 린번 엔진의 흡기 포트구조에 대한 것이다

일반적으로 린번 엔진은 더블 오우버 헤드 캠식(Double Over Head Cam Type) 엔진에서 주로 사용되는 것으로서, 이는 연소실로 공급되는 혼합기를 표준 공연비보다는 희박하게 형성되도록 하면서 완전 연소를 촉진시켜 연소 효율을 극대화시키는 동시에 배기 효율이 향상될 수 있도록 하는 구조이다. 이를 위해 연소실 상부로 형성되는 흡기 포트는 제4도에서 보는바와 같이 2개를 형성하되 일측은 연소실(6)로 곧게 형성시켜 스트레이트 포트(10, Straight Port)를 이루고, 타측은 혼합기의 유동성이 증대되도록 연소실(6)로 휘어진 형상으로 헬리컬 포트(9, Helical Port)가 형성되도록 하고 있다. 상기한 스트레이트 포트(10)에는 통상 스월 컨트롤 밸브가 축설되어 중저속에서는 상기 스트레이트 포트(10)쪽으로의 혼합기 공급을 차단하고 일측의 헬리컬 포트(9)로만 혼합기가 공급되도록 하므로서 희박한 공연비로서 운전을 하고, 고속에서는 헬리컬 포트(9)와 함께 상기 스트레이트 포트(10)로도 공기가 흡입되도록 하므로서 이론 공연비로서 운전되도록 하여 엔진의 구동상태에 따른 최적의 공연비 제어가 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

한편 상기와 같은 구조에서 헬리컬 포트(9)에 의해서는 연소실(6)로 공급되는 혼합기가 스월(Swirl)을 형성하도록 하며, 상기 스트레이트 포트(10)에 의해서는 혼합기의 상하 회동 즉 텀블(Tumble)을 형성하도록 하여 중저속에서는 단순히 혼합기의 스월 유동에 의해서만 연소력을 발휘하고, 고속에서는 혼합기를 스월과 함께 텀블 유동을 시켜 보다 유동성을 촉진시키면서 연소력이 발휘될 수 있도록 한다.

이같은 혼합기의 유동은 연소실 내에서의 공기와 연료의 혼합성을 더욱 활성화시켜 보다 적은 연료에 의해서도 충분한 연소력을 발휘할 수가 있도록 하는 동시에 연소력 증대에 따른 배기가스의 생성을 대폭 저감시켜 더욱 경제적으로 차량을 유지시킬 수가 있는 장점이 있게 된다.

한편 상기와 같은 2개의 흡기 포트는 평면상에서 보면 하나는 스트레이트로,

다른 하나는 휘어진 형상으로 연소실(6)로 유입될 뿐 제5도에서와 같이 측방에서 보았을 때 헬리컬 포트(9)와 스트레이트 포트(10)의 연소실(6)로의 유입 각도는 동일하다.

따라서 특히 고속시 스트레이트 포트(10)를 통해 유입되는 혼합기에 의한 텀블유동력으로 연소실(6) 내에서의 혼합기들은 대단히 산만하게 분산되면서 점화력이 저하되곤 한다. 이렇게 연소실(6)에서 혼합기가 제대로 점화가 되지 않게 되면 혼합기는 미연소되면서 배기가스의 저감 효율이 저하되는 문제점이 있게 된다.

이에 상기한 문제점을 해소시키기 위해 본 고안은 헬리컬 포트의 연소실로 유도되는 각도로 보다 완만하게 형성되도록 하고, 스트레이트 포트는 점화 플러그측을 향해서 연소실로 유도되는 각도가 보다 크게 형성되도록 하므로서 연소실 내에서의 스월 및 텀블 유동성을 증대시키는 동시에 연소력이 향상되도록 하는 린번 엔진의 흡기 포트구조를 제공코자 하는 것이 목적이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로 본 고안은, 점화 플러그측을 향하도록 헬리컬 각도를 완만하게 하고, 측방에서의 연소실로 유도되는 각도도 대폭 완화되도록 한 헬리컬 포트와, 상기 점화 플러그측에 다이렉트로 향하도록 하고, 측방에서의 연소실로 유도되는 각도는 급격한 기울기를 갖도록 한 스트레이트 포트로 이루어지도록 한 구성이 특징이다.

제1도는 본 고안에 따른 흡기 포트의 구조를 도시한 평면도.

제2도는 제1도의 A-A선 단면도.

제3도는 제1도의 B-B선 단면도.

제4도는 종래 린번 엔진의 흡기 포트 구조도.

제5도는 제4도의 측단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 헬리컬 포트 2 : 스트레이트 포트

5 : 점화 플러그 6 : 연소실

7 : 인젝터

이를 첨부한 실시예 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면, 제1도는 평면에서 보았을 때의 흡기 포트 구조를 도시한 것으로서 도면 부호 1은 헬리컬 포트이고, 2는 스트레이트 포트이다.

상기 헬리컬 포트(1)는 연소실에서 혼합기의 스월 유동을 촉진시키도록 하는것으로서 헬리컬 각도를 대폭 완화시킨 구조이며, 상기 스트레이트 포트(2)는 혼합기의 텀블 유동을 촉진시키기 위한 것으로서 점화 플러그(5)측을 향해 다이렉트로 형성되도록 한 구조이다.

특히 상기 헬리컬 포트(1)는 제2도에서와 같이 측방에서 보았을 때의 연소실(6)로 유도되는 각도를 대폭 완화시켜 형성되도록 하고, 스트레이트 포트(2)는 제3도에서와 같이 연소실(6)로 유도되는 각도가 대단히 급격한 경사를 이루도록 한다.

한편 상기와 같은 구조에서 연료를 분사시키는 인젝터(7)에 의해 상기 헬리컬 포트(1)로는 린(Lean)하게 연료가 분사되도록 하고, 상기 스트레이트 포트(2)로는 리치(Rich)하게 연료가 분사될 수 있도록 하는 것이 가장 바람직하다.

도면 중 미설명부호 3과4는 흡기구이고, 8은 배기 포트이다.

상기한 구조에 따라 혼합기를 형성시키게 되면 우선 중저속에서는 일측의 헬리컬 포트(1)측으로만 린한 혼합기가 공급된다. 이렇게 공급되는 혼합기는 헬리컬 포트(1)의 완화된 헬리컬 각도와 유도 각도에 의해서 종전보다는 빠르고 강한 스월을 형성하면서 연소실(6)내로 유입되어 연소력이 더욱 향상된다.

또한 고속에서는 상기의 헬리컬 포트(1)와 함께 스트레이트 포트(2)를 통해 리치한 혼합기가 공급이 되면 상기 스트레이트 포트(2)를 통해 유입되는 혼합기는 대단히 활발한 텀블 유동을 일으키면서 연소실(6)내에서 헬리컬 포트(1)에 의해 공급되는 스월혼합기에 의해 희박한 혼합기를 형성하게 된다. 이렇게 형성되는 혼합기는 특히 점화 플러그측에 다량 분포하게 되므로 완전 연소를 촉진시켜 배기가스의 생성을 대단히 감소시키게 된다.

따라서 종전과 같이 희박한 혼합기를 형성하면서 연소력이 저하되어 자칫 미연소가스를 발생시키게 되는 일이 없이 안정된 혼합기 연소를 유지시키게 되므로 배기력 저감에 유리할 뿐만 아니라 유동성 향상으로 보다 적은 연료에 의해서 더욱 향상된 엔진 출력이 기대된다.

그러므로 상술한 바와 같은 작용에 의해 본 고안은 가장 문제시되던 유해한 배기가스의 발생을 대폭 저하시켜 최근 강화되는 배기 규제에 적극적으로 대응할 수가 있을 뿐만 아니라 고출력 및 연비를 향상시킬 수가 있게 되는 매우 유용한 효과가 있게 되는 것이다.

Claims (2)

1. 점화 플러그측을 향하도록 헬리컬 각도를 완만하게 하고, 측방에서의 연소실로 유도되는 각도도 대폭 완화되도록 한 헬리컬 포트와, 상기 점화 플러그측에 다이렉트로 향하도록 하고, 측방에서의 연소실로 유도되는 각도는 급격한 기울기를 갖도록 한 스트레이트 포트로 이루어지도록 한 구성을 특징으로 하는 린번 엔진의 흡기 포트구조.
2. 제1항에 있어서, 상기한 흡기 포트로 분사시키게 되는 연료를 헬리컬 포트로는 린한 연료가 분사되도록 하고, 상기 스트레이트 포트로는 리치한 연료가 분사될 수 있도록 한 구성을 특징으로 하는 린번 엔진의 흡기 포트구조.