KR20020041041A - 가변흡기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가변흡기장치에 관한 것으로서,

그러나, 종래의 가변흡기장치는 롱러너를 통과하는 흡기의 최대 토크를 설정하기 위해서 롱러너의 길이가 길어지게되면 차량에서의 엔진탑재공간이 부족한 소형차량의 경우 롱러너를 적절한 길이로 설계하지 못하여 최적의 흡기상태를 구현하지 못하는 문제점이 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 흡기매니폴드 내부에 일정길이의 격벽을 형성하여 저속용 제 1 흡기관과 고속용 제 2 흡기관으로 구획되도록 하고, 상기 제 2 흡기관의 출구상에 엔진 고속운전시 개방되는 가변밸브를 형성하여 엔진의 운전영역에 따라 상기 제 1 및 제 2 흡기관을 통해 흡기가 이루어지도록 하므로서, 가변흡기장치를 흡기가 이동하는 통로의 직경을 가변시키는 것으로 구현하여 흡기성능 향상을 꾀하고, 흡기매니폴드의 전체적인 길이를 감소시켜 장착성을 향상시킬 수 있도록 한 가변흡기장치에 관한 것이다.

Description

가변흡기장치{Variable in-take device}

본 발명은 가변흡기장치에 관한 것으로서, 특히 가변흡기장치를 흡기가 이동하는 통로의 직경을 가변시키는 것으로 구현하여 흡기성능 향상을 꾀하고, 흡기매니폴드의 전체적인 길이를 감소시켜 장착성을 향상시킬 수 있도록 한 가변흡기장치에 관한 것이다.

도 2 는 종래의 가변흡기장치를 도시한 것으로서,

에어필터로부터 흡기를 공급받는 서지탱크(23)가 구성되고, 이 서지탱크(23)와 연소실(21) 사이를 별도의 흡기매니폴드(22)로 연결하여 연소실로의 흡기 공급이 이루어지도록 구성되어 있다.

상기 흡기매니폴드(22)는 엔진이 저속/중속으로 구동할때 흡기 이동통로가 되는 롱러너(24)와 엔진이 고속으로 구동할때 흡기 이동통로가 되는 쇼트러너(25)로 구분되어지며, 상기 쇼트러너(25)와 서지탱크(23)의 사이에는 ECU의 제어신호에 따라 선택적으로 개폐되는 가변밸브(26)가 형성되어 있는 구성이다.

이와같이 구성되는 종래의 가변흡기장치는 에진이 저속/중속으로 구동할때 ECU의 제어에 의해 가변밸브(26)는 닫혀진 상태로 존재하게되며, 이에의해 흡기는 서지탱크(23)와 연소실(21)을 길게 연결하고있는 롱러너(24)를 통해 공급된다.

저속/중속 운전영역에서 흡기가 쇼트러너(25)에비해 상대적으로 길게 형성되어있는 롱러너(24)를 통과하면서 적정량의 흡기가 연소실(21)로 공급되어 최적의 연소동작이 이루어지게 된다.

또 엔진이 고속으로 구동할때 ECU의 제어에 의해 가변밸브(26)가 개방되면서 흡기가 쇼트러너(25)를 통해 연소실(21)로 공급된다.

엔진이 고속으로 구동할때에는 저속/중속 운전영역 보다 많은 양의 흡기를 필요로하게되는데, 상기와같이 흡기가 쇼트러너(25)를 통해 연소실(21)로 공급되면 길이가 짧은 쇼트러너(25)의 흡기저항이 감소되면서 그만큼 많은 양의 흡기가 연소실(21)로 공급되어 고속운전영역에서도 최적의 연소동작이 이루어지게 된다.

이러한 종래의 가변흡기장치는 롱러너를 통과하는 흡기의 최대 토크(torque)를 설정하기 위해서 롱러너의 길이를 적절히 맞추어야만 한다.

그러나, 종래의 가변흡기장치는 롱러너를 통과하는 흡기의 최대 토크를 설정하기위해서 롱러너의 길이가 길어지게되면 차량에서의 엔진탑재공간이 부족한 소형차량의 경우 롱러너를 적절한 길이로 설계하지 못하여 최적의 흡기상태를 구현하지 못하는 문제점이 있었다.

즉, 도 2 에 도시된 바와같이 차량의 엔진탑재공간에서 A부분이 차체 간섭부위라고 설정할때 롱러너의 길이가 상기 A부분을 넘어서야 할 경우에는 가변흡기장치를 차량에 탑재하지 못하는 것이다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 흡기매니폴드 내부에 일정길이의 격벽을 형성하여 저속용 제 1 흡기관과 고속용 제 2 흡기관으로 구획되도록 하고, 상기 제 2 흡기관의 출구상에 엔진 고속운전시 개방되는 가변밸브를 형성하여 엔진의 운전영역에 따라 상기 제 1 및 제 2 흡기관을 통해 흡기가 이루어지도록 하므로서, 가변흡기장치를 흡기가 이동하는 통로의 직경을 가변시키는 것으로 구현하여 흡기성능 향상을 꾀하고, 흡기매니폴드의 전체적인 길이를 감소시켜 장착성을 향상시킬 수 있도록 한 가변흡기장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

엔진으로 흡기를 공급하기위한 흡기장치에 있어서,

서지탱크와 엔진의 연소실 사이에 일정길이의 흡기매니폴드를 형성하되, 서지탱크의 출구측으로부터 일정거리 떨어진 부분에 이르기까지 흡기매니폴드를 양분하여 제 1 흡기관과 제 2 흡기관으로 구획되도록 하고, 제 2 흡기관에는 ECU의 제어에 따라 고속운전영역시 개방되는 가변밸브를 형성한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제 1 흡기관의 직경이 제 2 흡기관의 직경보다 더 큰것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명의 가변흡기장치를 보인 도면.

도 2 는 종래의 가변흡기장치를 보인 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 연소실 2 : 서지탱크

3 : 흡기매니폴드 4 : 격벽

5 : 제 1 흡기관 6 : 제 2 흡기관

7 : 가변밸브

이하, 첨부된 도면 도 1 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도면부호 1 은 실린더헤드와 실린더블럭 사이에 형성되는 연소실을 나타내며, 도면부호 2 는 에어필터에서 여과된 흡기를 공급받아 흡기매니폴드(3)를 통해 공급하는 서지탱크를 나타낸다.

상기 연소실(1)과 서지탱크(2)의 사이에 일정길이의 흡기매니폴드(3)를 형성한다.

상기 흡기매니폴드(3)의 내부에는 서지탱크(2)의 출구측으로부터 흡기매니폴드(3)의 중간부분에 이르기까지 별도의 격벽(4)을 형성하여 흡기매니폴드(3)의 내부가 제 1 흡기관(5)과 제 2 흡기관(6)으로 구획되도록 하였다.

그리고, 상기 제 2 흡기관(5)의 출구측에는 ECU의 제어에 따라 선택적으로 개폐되는 별도의 가변밸브(7)를 형성한다.

상기 제 1 흡기관(5)은 제 2 흡기관(6)에 비해 그 직경이 더 크도록 설정하는 것이 바람직하다.

이와같이 구성되는 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

엔진이 저속/중속으로 운전하면 ECU는 이 운전상태를 감지하여 가변밸브(7)가 닫힌상태를 유지하도록 제어한다.

상기 가변밸브(7)가 닫혀있으면 흡기는 제 1 흡기관(5)을 통해 이동하여 연소실로 공급된다.

한편, 엔진이 고속으로 운전하면 ECU는 이 운전상태를 감지하여 가변밸브(7)가 열리도록 제어하며, 상기 가변밸브(7)가 열리면 흡기가 제 1 흡기관(5)과 제 2 흡기관(6)을 통해 이동하여 연소실(1)로 공급되는 것이다.

엔진이 고속으로 운전할때는 저속 또는 중속으로 운전할때보다 더 많은 양의 흡기를 필요로 하게된다.

따라서, 고속운전시 흡기가 상기 제 1 흡기관(5)과 제 2 흡기관(6)을 통해 이동하면 흡기가 제 1 및 제 2 흡기관(5,6)의 전체 단면적으로 통과하게 되므로 그만큼 흡기저항이 감소하면서 순간적으로 많은 양의 흡기가 연소실로 공급될 수 있게되어 최적의 연소가 이루어지는 것이다.

그리고, 저속 또는 중속운전시에는 제 2 흡기관(6)보다 직경이 더 큰 제 1 흡기관(5)을 통해서 흡기가 연소실로 공급됨에 따라 고속운전시 보다는 작은양의 흡기가 공급되나 저속 또는 중속운전시에는 고속운전시 보다 적은양의 흡기가 필요하므로 최적의 연소를 구현하는데는 무리가 없다.

상기 설명과같이 엔진의 운전영역에 따라 연소실로 공급되는 흡기의 양 조절을 흡기매니폴드(3)의 직경을 변화시키는 것으로 구현하게되면, 흡기매니폴드(3)의 길이를 종래보다 짧게 형성할 수 있게되어 차량의 엔진탑재영역이 작아지더라도 가변흡기장치를 충분히 구현하여 장착할 수 있게되는 효과를 기대할 수 있다.

즉, 엔진탑재영역이 작은 소형차의 경우에도 가변흡기장치를 장착할 수 있게되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 흡기매니폴드 내부에 일정길이의 격벽을 형성하여 저속용 제 1 흡기관과 고속용 제 2 흡기관으로 구획되도록 하고, 상기 제 2 흡기관의 출구상에 엔진 고속운전시 개방되는 가변밸브를 형성하여 엔진의 운전영역에 따라 상기 제 1 및 제 2 흡기관을 통해 흡기가 이루어지도록 하므로서, 가변흡기장치를 흡기가 이동하는 통로의 직경을 가변시키는 것으로 구현하여 흡기성능 향상을 꾀하고, 흡기매니폴드의 전체적인 길이를 감소시켜 장착성을 향상시킬 수 있도록 한 가변흡기장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

Claims (2)

1. 엔진으로 흡기를 공급하기위한 흡기장치에 있어서,

   서지탱크(2)와 엔진의 연소실(1) 사이에 일정길이의 흡기매니폴드(3)를 형성하되, 서지탱크(2)의 출구측으로부터 일정거리 떨어진 부분에 이르기까지 흡기매니폴드(3)를 양분하여 제 1 흡기관(5)과 제 2 흡기관(6)으로 구획되도록 하고, 제 2 흡기관(6)에는 ECU의 제어에 따라 고속운전영역시 개방되는 가변밸브(7)를 형성한 것을 특징으로 하는 가변흡기 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 흡기관(5)의 직경이 제 2 흡기관(6)의 직경보다 더 큰것을 특징으로 하는 가변흡기 장치.