KR200218471Y1 - 자동차 엔진의 흡입공기 와류장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차 엔진의 흡입공기 와류장치에 관한 것으로, 가솔린, 경유, 액화석유가스(LPG)등과 같은 액체연료를 사용하는 내연기관의 연소실에 공기를 공급할 때 엔진의 입구측 부분의 공기흡입관 내부에 파이프를 설치하고 그 내부에 강철심이 삽입된 와류날개 설치용 기초판상에 양 끝단의 높이가 가운데 부분 보다 그 높이가 높은 포물선 형상의 와류날개를 S자 형으로 이중으로 설치한 자동차 엔진의 흡입공기 와류장치에 관한 것으로서 공기청정기를 통과한 공기가 와류장치를 통과하게 함으로써 흡입공기를 가속시키고 와류를 형성시켜 연소조건을 개선하여 기관의 출력향상, 연료의 절감 등의 효과를 얻을 수 있으며 아울러 배기가스를 감소시키는 부수적 효과도 얻을 수 있다.

Description

자동차 엔진의 흡입공기 와류장치{.}

본 고안은 자동차 엔진의 흡입공기 와류장치에 관한 것으로 엔진(7)의 공기흡입관(8) 내부에 와류장치(2)를 2중으로 설치하여 공기청정기(6)과 와류장치(2)를 통과한 공기는 더욱 강하게 가속됨과 동시에 와류가 형성되게 하여 연소실에 강제 흡입되도록 함으로써 연소조건이 개선되어 기관의 출력성능 증가로 인한 가속기 페달 움직임의 유연성을 향상시키고, 배기가스의 저감과 연료를 절감시키는 것을 목적으로 하고 있다.

종래의 기술은 도 1과 같이 엔진(7) 흡입구와 공기청정기(6)사이에 나선형으로 된 공기흡입관(8) 내부에 공기통로(5)가 있어 이 곳을 통과한 공기가 연소실로 들어가 연소되도록 되어 있으나, 공기청정기(6)필터를 장시간 사용 할 경우 필터에 낀 먼지등의 저항으로 인하여 완전 연소에 필요한 만큼의 충분한 양의 공기를 실린더에 흡입할 수 없게 되므로 연료의 완전연소가 불가능하게 되어 엔진 출력이 저하되고, 매연이 증가하여 환경오염문제와 연료소비량이 증가하는 문제점이 있다. 또한, 엔진출력이 저하되면 고출력을 얻기 위하여 가속기 페달을 밟는 힘이 가중됨으로써 대형트럭이나 버스의 경우 장거리 주행시에는 발의 피로가 빨리 느끼게 되어 편안한 운전을 할 수 없었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 엔진(7)의 흡입공기관(8) 내부에 와류장치(2)를 설치함으로써 흡입공기를 가속시킴과 동시에 와류를 형성시켜 충진효율을 높여 연소조건을 개선하고자 한 것이다.

이를 위해 본 고안은 엔진(7) 흡입구 직전의 공기통로(5)가 일직선이 되는 공기흡입관(8) 내부에 공기흡입관(8) 내부의 둘레보다 그 길이가 짧은 띠형의 와류장치(2)를 2중으로 설치함으로써 공기청정기(6)과 와류장치(2)를 통과한 흡입공기가 더욱 가속되고 강한 와류를 형성하도록 하였다.

도 1은 종래의 공기흡입관 사시도

도 2는 공기 흐름 방향에서 본 와류날개가 조합된 와류장치

도 3은 와류장치를 전개한 경우의 평면도

도 4는 와류장치를 전개한 경우의 측면도

도 5는 와류장치를 전개한 경우의 정면도

도 6은 엔진과 공기흡입관 사이에 와류장치를 설치한 실시 예시도

도 7은 공기 흡입관 외부에 설치된 파이프 설치도

＜도면의 주요 부분에 대한 부호 설명＞

1. 와류날개 설치용 기초판 2. 와류장치 3. 강철심

4. 와류날개 5. 공기 통로 6. 공기청정기

7. 엔진 8. 공기흡입관 9. 파이프

10. 와류날개 시작점 11. 와류날개 끝점

이하 첨부된 도면에 의해 본 고안을 설명하면 다음과 같다.

도 2는 공기흐름 방향에서 본 와류날개(4)가 조합된 와류장치(2)로서, 와류날개 설치용 기초판(1)상에 S자형 와류날개(4)를 부착시켜서 공기흡입관(8) 내부에 원형으로 설치한 상태이다.

도 2의 와류장치(2)를 전개한 것이 도3, 4 및 5이며, 도 3은 와류장치(2)를 전개한 경우 평면도를, 도 4는 와류장치(2)를 전개한 경우 측면도를, 도 5는 와류장치(2)를 전개한 경우 정면도를, 도 6은 엔진(7)과 공기흡입관(8) 사이에 와류장치(2)를 설치한 예시도를, 도 7은 공기흡입관(8) 내부에 설치한 파이프 설치도를, 참고로 도 1은 종래의 공기흡입관(8) 사시도를 각각 나타낸 것이다.

도 6은 본 고안의 와류장치(2)를 설치한 예시도로서, 공기흡입관(8) 내부에 와류장치(2)를 2중으로 설치하여, 공기청정기(6)을 통해서 공기흡입관(8)에 들어온 공기가 와류장치(2)를 통과할 때 흡입공기가 가속됨과 동시에 와류를 형성하므로써 연료의 연소조건이 향상되어 엔진출력이 증가함에 따라 매연 감소와 연료 절감은 물론 가속기 페달을 밟는 양이 적어져서 가속기 페달의 움직임이 유연해진다.

이때, 와류장치(2)는 공기흡입관(8)이 직선인 부분에 설치하는 것이 바람직하다. 공기흡입관(8)의 일부를 직선으로 유지시키기 위해서는 그 외경이 공기흡입관(8)의 내경이 일치하는 PVC 또는 스테인리스 파이프 등을 삽입하고 그 파이프(9)를 길이방향으로 이등분하여 그 각각의 가운데에 와류장치(2)를 설치한다. 이 때 삽입되는 파이프의 두께는 가급적 그 두께가 얇고 탄력성이 있는 것일수록 좋다. 그리고 파이프의 흡입측 끝단, 즉 상류측의 끝단은 흡입공기의 흐름에 방해되지 않도록 모따기를 하는 것이 바람직하다.

와류장치(2)를 전개한 평면도가 도 3이며, 도 4는 측면도로서 와류날개 설치용 기초판(1)의 양 가장자리에는 강철심(3)을 설치하며 이의 탄력성에 의하여 파이프(10) 내부에서 바깥쪽으로 펼쳐져서 꼭 밀착되도록 함으로써 별도의 특별한 고정정치가 필요 없도록 하는 것이 바람직하며 와류공기에 의해 진동이 발생하지 않도록 하는 것이 효과적이다.

와류날개(4)는 와류날개 설치용 기초판(1) 위에 S자형으로 일정한 간격으로 연속하여 설치한다. 이 때 와류날개 설치용 기초판(1)에 와류날개(4)를 설치할 때 와류날개(4)는 와류장치(2) 입구의 공기흐름 방향에 대하여 일정각도(약 35∼40도)로 경사지게 하고, 와류날개(4)는 기초판 길이방향의 중심선을 기준으로 S자의 날개 끝이 반대방향으로 일정각도(약15∼20도) 경사지도록 하여 공기저항을 최소로 하고 와류공기의 속도는 최대로 빠르도록 한다. 또한, S자형인 와류날개 시작점(10)과 그와 이웃하는 S자형의 와류날개 끝점(11)이 일정 거리를 유지하도록 와류날개(4)를 설치하며 기초판의 길이에 대하여 등간격으로 설치한다.

역압력을 없애기 위하여 S자의 굴곡은 와류날개 시작점(10)과 와류날개 끝점(11)을 연결한 가상선에서 최대 5mm 이상을 벗어나지 않도록 하며, 또한 시작높이와 끝지점의 높이가 중간지점의 높이 보다 높은 포물선 형상이 도되록 하여 공기의 와류형성을 극대화한다.

그리고 와류장치(2)의 길이는 파이프(9)의 내부 둘레보다 다소 짧게 하여 파이프(9)내부에 설치하기가 용이하도록 한다.

와류장치(2)의 설치 위치는 엔진(7) 흡입구쪽 최근거리에 설치하는 것이 가장 효과적이다.

또한 와류날개 설치용 기초판(1)과 와류날개(4)의 재질은 강력하면서도 유연성이 있는 플라스틱 재질이 바람직하며 가공이 용이할수록 좋다.

이상에서와 같이 본 고안의 실시 예에 따라 그 효과를 설명하면 다음과 같다.

가솔린, 경유, LPG 등 액체연료를 사용하는 엔진에 공기를 와류장치(2)에서 가속시킴과 동시에 와류를 형성시켜 연료의 연소조건을 개선함으로써 엔진의 출력성능이 향상되어 배기가스 저감과 연료가 절감되는 효과가 있음은 물론 엔진출력이 향상된 만큼 가속기의 페달의 양을 적게 밟아도 되므로 가속기 페달의 움직임이 유연하게 된다. 또한 연료절감으로 인한 매연의 저감으로 환경을 보호하고 국민 건강생활에 기여하는 등의 효과를 아울러 얻을 수 있다.

Claims (1)

1. 공기 청정기(6)와 공기흡입관(8)을 구비한 자동차의 흡입공기 와류장치에 있어서, 엔진의 입구측 부분의 공기흡입관(8) 내부에 파이프를 설치하고 그 내부에 강철심(3)이 삽입된 와류날개 설치용 기초판(1)상에 양 끝단의 높이가 가운데 부분 보다 그 높이가 높은 포물선 형상의 와류날개(4)를 S자형으로 이중으로 설치한 것을 특징으로 하는 자동차 엔진의 흡입공기 와류장치.