KR200219650Y1 - Intake and exhaust passage variable control device of engine - Google Patents
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Abstract
본 고안은 엔진의 흡배기 통로 가변 제어 장치에 관한 것으로서, 특히 흡배기 통로 상에 디스크형 밸브를 설치하여 엔진의 회전 속도에 따라 개구 면적이 달라지도록 함으로써 최적의 흡배기 통로 제어로 엔진의 성능이 향상되도록 한 엔진의 흡배기 통로 가변 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a variable control device of the intake and exhaust passages of the engine, and in particular, by installing a disc valve on the intake and exhaust passage so that the opening area varies according to the rotational speed of the engine, the performance of the engine is improved by the optimum intake and exhaust passage control. An intake and exhaust passage variable control device of an engine.
상기 본 고안은 크랭크 축의 회전 동력을 전달받아 회전되고 둘레에 웜 기어치가 형성된 드라이브 샤프트(50)와, 상기 드라이브 샤프트(50)와 치합되어 회전되고 흡배기 통로(40)와 일치되는 관통공(62)이 형성된 디스크형 밸브(60)와, 상기 디스크형 밸브(60)의 회전속도에 비례하여 관통공(62)의 개구 면적을 가변시키는 가변 조리개(70)로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention is a drive shaft 50 is rotated by receiving the rotational power of the crankshaft and the worm gear teeth formed around the through hole 62 is engaged with the drive shaft 50 is rotated and coincided with the intake and exhaust passage (40) The disk-shaped valve 60 and the variable diaphragm 70 for varying the opening area of the through-hole 62 in proportion to the rotational speed of the disk-shaped valve 60 is characterized in that it is configured.
Description
본 고안은 엔진의 흡배기 통로 가변 제어 장치에 관한 것으로서, 특히 흡배기 통로 상에 디스크형 밸브를 설치하여 엔진의 회전 속도에 따라 개구 면적이 달라지도록 함으로써 최적의 흡배기 통로 제어로 엔진의 성능이 향상되도록 한 엔진의 흡배기 통로 가변 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a variable control device of the intake and exhaust passages of the engine, and in particular, by installing a disc valve on the intake and exhaust passage so that the opening area varies according to the rotational speed of the engine, the performance of the engine is improved by the optimum intake and exhaust passage control. An intake and exhaust passage variable control device of an engine.
종래 엔진의 흡배기 통로는 도 1에 도시된 바와 같이 흡배기 매니폴드에서 연소실(10)로 연통되도록 실린더 헤드(1)내에 형성되어 있고, 흡기 포트(12)와 배기 포트(14)로 나눌 수 있다.The intake and exhaust passage of the conventional engine is formed in the cylinder head 1 so as to communicate with the combustion chamber 10 from the intake and exhaust manifold as shown in FIG. 1, and can be divided into the intake port 12 and the exhaust port 14.
상기 흡기 포트(12)는 공기 또는 혼합 가스가 흡기 매니폴드에서 연소실(10)내로 유입되도록 형성된 통로이며, 상기 배기 포트(14)는 상기 연소실(10)에서 연소된 배기 가스가 배기 매니폴드 쪽으로 빠져나가도록 형성된 통로이다. 그리고, 상기 흡배기 통로는 흡배기 저항이 최소화되도록 유선형으로 형성되며 도 2에 도시된 바와 같이 단면이 원형상으로 형성되어 있다.The intake port 12 is a passage formed so that air or mixed gas flows into the combustion chamber 10 from the intake manifold, and the exhaust port 14 escapes the exhaust gas combusted in the combustion chamber 10 toward the exhaust manifold. It is a passage formed to exit. The intake and exhaust passage is streamlined to minimize intake and exhaust resistance, and has a circular cross section as shown in FIG. 2.
그리고, 상기의 흡배기 통로를 통해 유입 또는 배출되는 공기 및 배기 가스는 밸브(5)의 개폐 시기와 연동되어 유동하게 된다.In addition, the air and the exhaust gas introduced or discharged through the intake and exhaust passages flow in conjunction with the opening and closing timing of the valve 5.
상기와 같이 형성된 엔진의 흡배기 통로에서, 직선적이거나 직경이 큰 흡기 포트(12)는 한번에 대량의 공기 또는 혼합 가스를 유입시키는데 유효하다. 그러나 다량의 혼합 가스나 미연소 가스가 연소실(10)에 유입되면 혼합 가스 중의 일부를 연소시키지 않고 배기 포트(14)를 통해 배기 가스와 함께 그대로 방출하게 된다.In the intake and exhaust passages of the engine formed as above, the straight or large intake port 12 is effective for introducing a large amount of air or mixed gas at a time. However, when a large amount of mixed gas or unburned gas flows into the combustion chamber 10, the mixed gas or unburned gas is discharged together with the exhaust gas through the exhaust port 14 without burning a part of the mixed gas.
여기서, 현재 배출 가스의 규제를 받게되는 자동차 엔진은 일시적으로 점화시기의 조정과 밸브 타이밍을 재검토하는 등의 방법으로 규제에 대처하고 있지만, 보다 근본적인 해결은 연소실(10) 내에서의 혼합 가스 연소 효율 자체를 개선할 필요가 있다. 흡기 포트(12)가 최적의 공기 또는 혼합 가스를 제공하여 연소실(10) 내에서의 혼합 가스 충전 효율을 높여 배출 가스의 소기를 원활하게 하기 위해서도 마찬가지이다.Here, the automobile engines currently subject to the regulation of the exhaust gas cope with the regulation by temporarily adjusting the ignition timing and reviewing the valve timing, but a more fundamental solution is the mixed gas combustion efficiency in the combustion chamber 10. There is a need to improve itself. The same applies to the intake port 12 providing the optimum air or mixed gas to increase the mixed gas filling efficiency in the combustion chamber 10 so as to smooth out the exhaust gas.
그러나, 상기와 같이 구성되고 작동되는 종래 엔진의 흡배기 통로는 엔진의 회전 속도에 상관없이 스로틀 밸브의 개도량과 밸브 타이밍에 의해 흡배기량이 결정되기 때문에 엔진의 회전속도에 따른 연소 효율이 떨어지고 엔진의 성능도 저하되는 문제점이 있다.However, since the intake and exhaust passages of the conventional engine constructed and operated as described above are determined by the opening amount of the throttle valve and the valve timing regardless of the rotational speed of the engine, the combustion efficiency is reduced according to the rotational speed of the engine and the performance of the engine is reduced. There is also a problem that is lowered.
본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 엔진의 회전 속도에 따라 흡배기 포트의 개구량을 가변적으로 조절함으로써 최적의 흡배기 통로 제어로 연소 효율을 향상시키고 이로 인하여 엔진의 성능도 향상되도록 한 엔진의 흡배기 통로 가변 제어 장치를 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, by varying the opening amount of the intake and exhaust port in accordance with the rotational speed of the engine to improve the combustion efficiency with the optimum intake and exhaust passage control, thereby improving the performance of the engine It is to provide a variable control device for the intake and exhaust passages of the engine.
도 1은 종래 엔진의 흡배기 통로가 도시된 단면도,1 is a cross-sectional view showing an intake and exhaust passage of a conventional engine;
도 2는 상기 도 1의 A-A선의 단면도,2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 3은 본 고안에 따른 엔진의 흡배기 통로 가변 제어 장치를 도시한 정면도이다.3 is a front view showing a variable intake and exhaust path of the engine according to the present invention.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
40 : 흡배기 통로 50 : 드라이브 샤프트40: intake and exhaust passage 50: drive shaft
60 : 디스크형 밸브 62 : 관통공60: disc type valve 62: through hole
64 : 중심축 70 : 가변 조리개64: central axis 70: variable aperture
72 : 판형 슬라이더 74 : 관성추72: plate slider 74: inertial weight
76 : 리턴 스프링 78 : 인장 스프링76: return spring 78: tension spring
상기한 과제를 실현하기 위한 본 고안에 따른 엔진의 흡배기 통로 가변 제어 장치는, 크랭크 축의 회전 동력을 전달받아 회전되고 둘레에 웜 기어가 형성된 드라이브 샤프트와, 상기 드라이브 샤프트와 치합되어 회전되고 흡배기 통로와 일치되는 관통공이 형성된 디스크형 밸브와, 상기 디스크형 밸브의 회전속도에 비례하여 관통공의 개구 면적을 가변시키는 가변 조리개로 구성된 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a variable control device for an intake and exhaust passage of an engine, the drive shaft being rotated by receiving rotational power of a crankshaft and having a worm gear formed thereon, the intake and exhaust passage being engaged with the drive shaft. And a variable diaphragm for varying the opening area of the through hole in proportion to the rotational speed of the disc valve.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention.
본 고안에 의한 엔진의 흡배기 통로 가변 제어 장치는 도 3에 도시된 바와 같이 크랭크 축의 회전 동력을 전달받아 회전되고 둘레에 웜 기어치가 형성된 드라이브 샤프트(50)와, 상기 드라이브 샤프트(50)와 치합되어 회전되고 흡배기 통로(40)와 일치되는 관통공(62)이 형성된 디스크형 밸브(60)와, 상기 디스크형 밸브(60)의 회전속도에 비례하여 관통공(62)의 개구 면적을 가변시키는 가변 조리개(70)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 3, the intake / exit passage variable control device of the engine according to the present invention is rotated by receiving the rotational power of the crankshaft and is engaged with the drive shaft 50 and the drive shaft 50 having a worm gear tooth formed therein. A disk-shaped valve 60 having a through-hole 62 that is rotated and coincides with the intake and exhaust passage 40, and a variable for varying the opening area of the through-hole 62 in proportion to the rotational speed of the disk-type valve 60. The diaphragm 70 is comprised.
여기서, 상기 드라이브 샤프트(50)는 실린더 헤드 내에 위치되어 캠 축과 함께 크랭크 축의 회전 동력을 전달받도록 설치되는 것이 바람직하다.Here, the drive shaft 50 is preferably located in the cylinder head is installed to receive the rotational power of the crank shaft with the cam shaft.
그리고, 상기 디스크형 밸브(60)는 실린더 헤드에 그 중심축(64)이 회전 가능토록 고정되어 있고, 흡배기 통로(40)와 직교되게 위치되어 있다.The disc-shaped valve 60 is fixed to the cylinder head so that its central axis 64 is rotatable and is orthogonal to the intake and exhaust passage 40.
특히, 상기 가변 조리개(70)는 상기 디스크형 밸브(60)의 일면에 끝단이 회전 가능하게 고정되어 관통공(62)을 막고 있는 복수의 판형 슬라이더(72)와, 상기 복수의 판형 슬라이더(72) 사이에 위치되어 원심력의 크기에 따라 판형 슬라이더(72)의 벌림량을 조절하는 관성추(74)와, 상기 관성추(74)를 디스크형 밸브(70)의 중심축(64) 방향으로 밀어주는 리턴 스프링(76)과, 상기 복수의 판형 슬라이더(72) 사이에 연결되어 관통공(62)의 개구 면적이 작아지는 방향으로 당겨주는 인장 스프링(78)으로 구성되어 있다.In particular, the variable diaphragm 70 includes a plurality of plate sliders 72 rotatably fixed to one surface of the disc-shaped valve 60 to block the through holes 62, and the plurality of plate sliders 72. And the inertial weight 74 which adjusts the amount of opening of the plate-shaped slider 72 according to the magnitude of the centrifugal force, and pushes the inertial weight 74 in the direction of the central axis 64 of the disc-shaped valve 70. The main body is composed of a return spring 76 and a tension spring 78 connected between the plurality of plate-shaped sliders 72 and pulling in a direction in which the opening area of the through hole 62 is reduced.
상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 엔진의 흡배기 통로 가변 제어 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the variable intake and exhaust path of the engine according to the present invention is configured as described above are as follows.
본 고안에 따른 드라이브 샤프트(50)가 크랭크 축의 회전 동력을 전달받아 회전하기 때문에 엔진의 회전 속도가 빨라지면 드라이브 샤프트(50)의 회전 속도도 빨라지고 엔진의 회전 속도가 느려지면 드라이브 샤프트(50)의 회전 속도도 느려진다.Since the drive shaft 50 according to the present invention rotates by receiving the rotational power of the crankshaft, when the rotational speed of the engine increases, the rotational speed of the drive shaft 50 also increases, and the rotational speed of the engine decreases. The rotation speed also slows down.
따라서, 상기 드라이브 샤프트(50)에 외주치가 치합된 디스크형 밸브(60)도 엔진의 회전 속도에 비례하여 그 속도가 결정된다.Therefore, the disk type valve 60 in which the outer circumference is engaged with the drive shaft 50 is also determined in proportion to the rotational speed of the engine.
여기서, 디스크형 밸브(60)의 회전 속도가 빨라지면 관성추(74)가 원심력에 의해 외주방향으로 이동하게 되고, 관통공(62)을 막고 있던 판형 슬라이더(72)가 원심력 및 관성추(74)에 의해 양측으로 벌어지게 된다. 따라서, 상기 디스크형 밸브(60)의 관통공(62) 개구 면적이 커지게 되어 엔진의 회전 속도가 빨라지면 보다 많은 양을 흡배기시킬 수 있게 된다.Here, when the rotational speed of the disc-shaped valve 60 is increased, the inertial weight 74 is moved in the circumferential direction by the centrifugal force, and the plate-shaped slider 72 blocking the through hole 62 is the centrifugal force and the inertial weight 74. By the two sides. Therefore, the opening area of the through-hole 62 of the disc-shaped valve 60 is increased, so that a larger amount can be taken in and exhausted when the engine rotation speed is increased.
반대로 엔진의 회전 속도가 느려지면 디스크형 밸브(60)의 회전 속도도 느려져서 관성추(74)가 리턴 스프링(76)에 의해 중심축(64) 방향으로 이동되고, 이때 판형 슬라이더(72)도 인장 스프링(78)에 의해 당겨져서 관통공(62)을 막아 흡배기 통로(40)와 연통되는 개구 면적을 줄이게 된다.On the contrary, when the rotational speed of the engine becomes slow, the rotational speed of the disc-shaped valve 60 is also slowed down so that the inertial weight 74 is moved in the direction of the central axis 64 by the return spring 76, and the plate-shaped slider 72 is also tensioned. Pulled by the spring 78 to block the through-hole 62 to reduce the opening area in communication with the intake and exhaust passage 40.
상기와 같이 구성되고 작용하는 본 고안에 의한 엔진의 흡배기 통로 가변 제어 장치는 엔진의 회전 속도에 따라 흡배기 통로의 개구 면적이 가변적으로 조절되기 때문에 최적의 흡배기량 자동 제어로 연소 효율이 향상됨은 물론 엔진의 성능도 향상되는 이점이 있다.The intake / exhaust passage variable control device of the engine according to the present invention constructed and acting as described above variably adjusts the opening area of the intake / exhaust passage in accordance with the rotational speed of the engine, thereby improving combustion efficiency by automatically controlling the intake / exhaust amount. It also has the advantage of improving performance.
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