KR200231663Y1

KR200231663Y1 - Ignition device of integrated intake and exhaust valve for automobile engine

Info

Publication number: KR200231663Y1
Application number: KR2019970034361U
Authority: KR
Inventors: 신종철
Original assignee: 정주호; 대우자동차 주식회사
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 2001-10-25
Also published as: KR19990020873U

Abstract

본 고안은 엔진의 연소실로 무화된 연료를 흡기시키고, 폭발후 배기시키는데 관여되는 흡배기밸브에서도, 특히 원반의 일측면을 흡배기면으로하여 밸브 샤프트의 회전에 따라 회전되며 개폐되는 일체형 흡배기밸브의 점화를 효율적으로 이루게한 자동차 엔진용 일체형 흡배기밸브의 점화장치에 관한 것이다.The invention devises an ignition of the integrated intake / exhaust valve which rotates and opens and closes according to the rotation of the valve shaft, especially in the intake / exhaust valve involved in exhausting the atomized fuel to the combustion chamber of the engine and exhausting it after the explosion. The present invention relates to an ignition device of an integrated intake / exhaust valve for an automobile engine.

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안은 엔진의 연소실에서의 폭발 행정으로 회전되는 밸브 샤프트가 지나는 실린더블록의 흡기포트와 배기포트가 위치된 연소실 상부와, 이 연소실 대응위치의 실린더헤드의 내저면에 일정 반경의 원호형 홈을 각각 형성하여 그 중심을 지나는 밸브 샤프트를 축으로 일정한 회전반경이 되는 홈을 형성하여, 상기 홈의 폭과 맞는 두께를 갖는 원반의 일측을 절단하여 흡배기면을 형성한 원반형 흡배기밸브를 상기 밸브 샤프트에 고정한 엔진의 점화를 위하여, 상기 원반형 흡배기밸브의 점화위치의 원호면에 홈을 형성하여 점화플러그를 삽입 장착하고, 상기 점화 플러그의 전원선을 각각의 점화 플러그에서 밸브 샤프트를 통해 상기 밸브 샤프트에 동력을 전달하기 위한 풀리측의 반대측으로 형성된 홀을 통해 인출하고, 그 밸브 샤프트 단에는 상기 각각의 전원선이 순차로 연결된 점점을 두어 무접점 스위치에 의해 각 연소실의 점화 타이밍에 맞게 시그널 파워를 주도록 된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an upper portion of a combustion chamber in which an inlet port and an exhaust port of a cylinder block pass through a valve shaft rotated by an explosion stroke in a combustion chamber of an engine, and is fixed to an inner bottom surface of a cylinder head of a corresponding combustion chamber position. A disk-shaped intake / exhauser having a circular arc-shaped groove formed therein to form a groove having a constant rotation radius around the valve shaft passing through the center thereof, and cutting one side of a disk having a thickness equal to the width of the groove to form an intake / exhaust surface. In order to ignite the engine in which the valve is fixed to the valve shaft, a groove is formed in the circular arc surface of the ignition position of the disc-shaped intake and exhaust valve to insert and insert the spark plug, and the power cord of the spark plug is connected to the valve shaft at each spark plug. Withdraw through a hole formed on the opposite side of the pulley side for transmitting power to the valve shaft through, However, the valve shaft is characterized in that the each of the power lines to give a signal power to match the ignition timing of each combustion chamber by a solid state switch for placing more and connected in sequence.

Description

Ignition device of integrated intake / exhaust valve for automobile engine

본 고안은 엔진의 연소실로 무화된 연료를 흡기 시키고, 폭발 후 배기 시키는데 관여되는 흡배기 밸브에서도, 특히 원반의 일측면을 흡배기면으로하여 밸브 샤프트의 회전에 따라 회전되며 개폐되는 일체형 흡배기밸브의 점화를 효율적으로 이루게한 자동차 엔진용 일체형 흡배기밸브의 점화 장치에 관한 것이다.The invention devises an ignition of the intake / exhaust valve which rotates and opens and closes according to the rotation of the valve shaft, especially in the intake / exhaust valve which intakes atomized fuel into the combustion chamber of the engine and exhausts it after the explosion. The present invention relates to an ignition device of an integrated intake / exhaust valve for an automobile engine.

일반적으로, 차량의 동력발생장치인 엔진은 차량을 구동시키기 위한 동력을 발생시키는 장치이며, 엔진의 주요부는 윤활장치, 연료장치, 냉각장치, 흡배기장치, 점화장치 등으로 구성되어 있다.In general, an engine, which is a power generating device of a vehicle, is a device for generating power for driving a vehicle, and the main part of the engine is composed of a lubrication device, a fuel device, a cooling device, an intake and exhaust device, an ignition device, and the like.

엔진은 연료를 열원으로 하여, 그 연소에 의한 열에너지를 작동유체에 공급하여 열팽창(연소,폭발)시켜서 작동 유체가 팽창하는 힘을 기계적 에너지인 축의 회전력이나 유체의 분출력으로 바꾸어서 동력을 얻는 장치로써 열기관(heat engine)이라고 한다.The engine uses fuel as a heat source and supplies thermal energy from the combustion to the working fluid to thermal expansion (combustion, explosion) to convert the force of the working fluid into mechanical rotational energy or shaft output, which is mechanical energy. It is called a heat engine.

즉 열기관이란 열에너지를 기계적 에너지(일)로 바꾸는 장치이며, 내연기관과 외연기관으로 분류된다.In other words, a heat engine is a device that converts thermal energy into mechanical energy (work) and is classified into an internal combustion engine and an external combustion engine.

상기 차량용 엔진은 흡기 매니폴드로부터 연소실내로 연료가 흡기되면 캠 샤프트와 회동결합된 피스톤 로드가 승강 운동과 좌우 운동의 행정을 반복하면서 수직 반복운동을 하게 하는 피스톤에 의해 구동력을 얻게 된다.In the vehicle engine, when fuel is intaken from the intake manifold into the combustion chamber, the piston rod pivotally coupled with the cam shaft obtains a driving force by the piston causing the vertical and repeated movements to repeat the lifting and left and right movements.

즉, 피스톤이 하강하고 흡기포트가 열리면서 연료가 연소실내로 흡기되도록 하는 흡기행정, 연료가 만충 흡기되어 흡기포트를 닫고 피스톤을 상승시켜 연소실 체적을 압축하는 압축행정, 피스톤이 상사점에 도달하면 점화플러그에서 불꽃방전으로 압축된 연료를 점화 연소되도록 하는 폭발행정, 배기포트가 열리면서 폭발행정을 한 연소가스를 실린더 밖으로 배출시키도록 하는 배기 행정 등의 피스톤작동으로 구동력을 얻게 된다.That is, the intake stroke to lower the piston and open the intake port to intake the fuel into the combustion chamber, the compression stroke to close the intake port and raise the piston to compress the combustion chamber volume by maximizing the intake of fuel and to ignite when the piston reaches the top dead center. The driving force is obtained by a piston stroke such as an explosion stroke for igniting combustion of fuel compressed by spark discharge in the plug, and an exhaust stroke for discharging the combustion gas of the explosion stroke out of the cylinder when the exhaust port is opened.

이와 같은 행정은 흡기밸브와 배기밸브를 적절히 개폐시켜 줌으로써 가능한데 상기 각 밸브는 제 1도에 도시된 바와 같이 실린더 헤드(200) 상부에 로커아암(12)의 수직변위를 가능하게 하는 캠축(10A)에 의해서 상기 밸브(11)를 개폐하게 되는 것이다.Such a stroke can be performed by properly opening and closing the intake valve and the exhaust valve, each of which has a camshaft 10A that enables vertical displacement of the rocker arm 12 above the cylinder head 200 as shown in FIG. By opening and closing the valve 11 by.

그러나, 이와 같은 종래의 차량용 엔진에서 상기 각 밸브는 그 끝단에 수직력을 작용시켜야만 개방 또는 복귀하여 폐방되기 때문에 다수의 캠이 압입된 캠축(10A)과 상기 캠축의 회동에 의해 밸브(11)를 흡기포트(110A) 및 배기포트(110B)로부터 개폐하도록 하는 로커아암(12)이 필수적으로 필요하다.However, in the conventional vehicle engine, since each valve is opened or returned only when a vertical force is applied to the end thereof, the valve 11 is sucked in by the rotation of the cam shaft 10A and the cam shaft in which a plurality of cams are pressed. Essentially, a rocker arm 12 is required to open and close from port 110A and exhaust port 110B.

이에 따라 구조가 복잡하게 될 뿐 아니라 엔진의 중량과 크기가 증대되어 차량 연비의 저하 및 엔진 룸의 공간활용 측면에 막대한 지장을 초래하게 되는 구조적인 문제점이 있음과 동시에 점화 플러그가 연소실의 센타있는 것이 가장 바람직한 구성이나 상기 장치들에 의해 설계 요건이 충족되지 못하는 문제점이 있다.This not only complicates the structure but also increases the weight and size of the engine, resulting in structural problems such as lowering of fuel economy and enormous obstacles in terms of space utilization of the engine room. There is a problem that the design requirements are not met by the most preferred configuration or by the devices.

이러한 문제점의 개선을 시도한 회전 드럼형 흡배기밸브식 엔진을 개발하던 중에 이 역시 점화장치가 연소실의 중앙에 있지 못함으로 인한 문제점이 야기되었다.During the development of a rotary drum type intake and exhaust valve type engine that attempted to solve this problem, this also caused a problem due to the ignition device not being in the center of the combustion chamber.

따라서 본 고안은 이상과 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 고안의 목적은 종래의 오버헤드 밸브 기구인 밸브 리프터, 푸시로드, 로커암, 어셈블리 및 밸브(포핏밸브) 등을 삭제하여 부품을 축소하고, 따라서 엔진의 구조를 간단히 하여 조립공정을 간단히 하는 등 엔진의 소형화를 이룰 수 있어 중량을 감소시킬 수 있는 새로운 밸브인 캠샤프트, 즉 밸브 샤프트와 함께 회전되는 회전 드럼형 흡배기밸브식 엔진에 있어서, 연소실의 중앙에 위치되는 점화장치를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to remove a component such as a valve lifter, a push rod, a rocker arm, an assembly, and a valve (poppet valve), which are conventional overhead valve mechanisms. In order to reduce the size of the engine by simplifying the structure of the engine and simplifying the assembly process, the camshaft, a new valve that can reduce the weight, ie, a rotating drum type intake / exhaust valve type engine that rotates together with the valve shaft It is an object to provide an ignition device located in the center of the combustion chamber.

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안은 엔진의 연소실에서의 폭발행정으로 회전되는 크랭크축의 구동력을 벨트 또는 체인으로 전달받아 회전되는 밸브 샤프트가 지나는 실린더블록의 흡기포트와 배기포트가 위치된 연소실 상부와, 이 연소실 대응 위치의 실린더헤드의 내저면에 일정 반경의 원호형 홈을 각각 형성하여 그 중심을 지나는 밸브 샤프트를 축으로 일정한 회전 반경이 되는 홈을 형성하여, 상기 홈의 폭과 맞는 두께를 갖는 원반의 일 측을 절단하여 흡배기면을 형성한 원반형 흡배기밸브를 상기 밸브 샤프트에 고정한 엔진의 점화를 위하여, 상기 원반형 흡배기밸브의 점화 위치의 원호면에 홈을 형성하여 점화플러그를 삽입 장착하고, 상기 점화 플러그의 전원선을 각각의 점화플러그에서 밸브 샤프트를 통해 상기 밸브 샤프트에 동력을 전달하기 위한 풀리측의 반대측으로 형성된 홀을 통해 인출하고, 그 밸브 샤프트 단에는 상기 각각의 전원선이 순차로 연결된 점점을 두어 무접점 스위치에 의해 각 연소실의 점화 타이밍에 맞게 시그널 파워를 주도록 된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an upper part of a combustion chamber in which an inlet port and an exhaust port of a cylinder block pass through a valve shaft which is rotated by a driving force of a crank shaft rotated by an explosion stroke in an combustion chamber of an engine by a belt or a chain; A disk having a thickness equal to the width of the groove is formed by forming an arc-shaped groove having a constant radius on the inner bottom surface of the cylinder head at the corresponding combustion chamber, and forming a groove having a constant radius of rotation about the valve shaft passing through the center thereof. In order to ignite the engine in which the disk-shaped intake and exhaust valve having the intake and exhaust surface formed on the valve shaft is cut off, a groove is formed in the arc surface of the ignition position of the disk-shaped intake and exhaust valve, and an ignition plug is inserted thereinto. A power cord from the plug is applied to the valve shaft through the valve shaft at each spark plug. Draw out through the hole formed on the opposite side to the pulley side, the valve shaft end is characterized in that the power line is connected to each other in order to give a signal power in accordance with the ignition timing of each combustion chamber by a solid-state switch It is done.

도 1은 종래의 흡배기 밸브 장치를 보인 측 단면도.1 is a side cross-sectional view showing a conventional intake and exhaust valve device.

도 2는 본 고안의 흡배기 밸브 장치를 보인 측 단면도.Figure 2 is a side cross-sectional view showing an intake and exhaust valve device of the present invention.

도 3은 도 2의 평 단면도.3 is a cross-sectional view of FIG. 2.

도 4는 본 고안의 요부 사시도.4 is a perspective view of main parts of the present invention;

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

10: 밸브 샤프트 100: 실린더블록10: valve shaft 100: cylinder block

110A: 흡기 포트 110B: 배기 포트110A: Intake port 110B: Exhaust port

110R: 원호형 홈 200: 실린더헤드110R: arc groove 200: cylinder head

210R: 원호형 홈 300: 흡배기밸브210R: arc groove 300: intake and exhaust valve

310: 흡배기면 320: 원호면310: intake and exhaust side 320: circular arc surface

500: 연소실 320H: 홈500: combustion chamber 320H: groove

400: 점화 플러그 410: 전원선400: spark plug 410: power line

10H: 홀 10R: 로터10H: Hall 10R: Rotor

a,b,c,d: 접점a, b, c, d: contact

이하에서 본 고안을 바람직한 실시예의 첨부 도면에 의해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings of the preferred embodiment.

본 고안에서 종래와 동일 또는 동등한 부분은 같은 부호로 표기하여 설명하기로 한다.In the present invention, the same or equivalent parts as in the prior art will be described with the same reference numerals.

도 2는 본 고안의 측 단면도로써, 본 고안의 밸브 작동상태를 순차적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 고안의 평 단면도이다.Figure 2 is a side cross-sectional view of the present invention, a view showing a valve operating state of the present invention in sequence, Figure 3 is a flat cross-sectional view of the present invention.

먼저 본 고안의 구성을 설명하기로 한다.First, the configuration of the present invention will be described.

엔진의 연소실(500)에서의 폭발 행정으로 회전되는 크랭크축의 구동력을 벨트 또는 체인으로 전달받아 회전되는 밸브 샤프트(10)가 지나는 실린더블록(100)의 흡기포트(110A)와 배기포트(110B)가 위치된 연소실 상부와, 이 연소실 대응 위치의 실린더헤드(200)의 내저면에 일정 반경의 원호형 홈(110R,210R)을 각각 형성하여 그 중심을 지나는 밸브 샤프트(10)를 축으로 일정한 회전 반경이 되는 이 홈(110R,210R)에는 상기 홈의 폭과 맞는 두께를 갖는 드럼의 일측을 절단하여 흡배기면(310)과 원호면(320)을 형성하여서 된 드럼형 흡배기밸브(300)를 상기 밸브 샤프트(10)에 삽입 고정한 엔진의 점화 장치를 형성함에 있어서, 상기 드럼형 흡배기밸브(300)의 일정 위치의 원호면(320)에 홈(320H)을 형성하여 점화플러그(400)를 삽입 장착하고, 상기 점화 플러그의 전원선(410)을 각각의 점화 플러그에서 밸브 샤프트(10)를 통해 상기 밸브 샤프트(10)에 동력을 전달하기 위한 풀리(20)측의 반대측으로 형성된 홀(10H)을 통해 인출하고, 그 밸브 샤프트(10) 단에는 상기 각각의 전원선(410)들이 순차로 연결된 일정 회전 반경상에 등각도 간격으로 위치되는 접점(a,b,c,d)을 갖는 로터(10R)를 두어 도시되지 않은 무접점 스위치에 의해 각 연소실의 점화 타이밍에 맞게 시그널 파워를 주도록 된 것을 특징으로 한다.The intake port 110A and the exhaust port 110B of the cylinder block 100 through which the valve shaft 10 rotates by receiving the driving force of the crank shaft rotated by the explosion stroke in the combustion chamber 500 of the engine through the belt or the chain are Constant radius of rotation about the valve shaft 10 passing through the center by forming a circular arc groove 110R, 210R of constant radius in the upper part of the combustion chamber located and the inner bottom surface of the cylinder head 200 of this combustion chamber corresponding position, respectively. The grooves 110R and 210R may be formed by cutting one side of a drum having a thickness corresponding to the width of the groove to form an intake and exhaust surface 310 and an arc surface 320. In forming the engine ignition device inserted into the shaft 10, the groove 320H is formed on the arc surface 320 at a predetermined position of the drum type intake and exhaust valve 300 to insert and install the spark plug 400. Each of the power line 410 of the spark plug In the spark plug of the withdrawal through the hole 10H formed on the opposite side of the pulley 20 side for transmitting power to the valve shaft 10 through the valve shaft 10, the valve shaft 10 end is Each combustion chamber is provided by a solid state switch (not shown) with a rotor 10R having contacts a, b, c, d positioned at equal angle intervals on a constant radius of rotation in which the respective power lines 410 are sequentially connected. It is designed to give signal power according to the ignition timing.

이상과 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above are as follows.

연소실(500)에서 피스톤의 각 행정으로 구동하는 크랭크샤프트에 의해 벨트로 동력전달받는 샤프트 풀리는 실린더 헤드(200)의 각 연소실(500) 상부에 위치한 밸브 샤프트(10)를 일 방향으로 회전시킨다.The shaft pulley, which is powered by a crankshaft driven by each stroke of the piston in the combustion chamber 500, rotates the valve shaft 10 located above each combustion chamber 500 of the cylinder head 200 in one direction.

따라서 상기 밸브 샤프트(10)에 압입 고정된 일체형 흡배기밸브(300)는 밸브 샤프트(10)의 회전에 따라 도 2에서와 같이 흡기, 압축, 폭발, 배기의 작용을 이룬다.Accordingly, the integrated intake and exhaust valve 300 press-fitted to the valve shaft 10 performs intake, compression, explosion, and exhaust as shown in FIG. 2 as the valve shaft 10 rotates.

즉, 흡입시에는 흡배기밸브(300)의 흡배기면(310)이 흡기 포트(110A)를 향하고 있으며, 다른 측의 원호면(320)은 실린더 헤드(200)의 원호형 홈(210R)에 안내되고 있다.That is, during intake, the intake and exhaust surface 310 of the intake and exhaust valve 300 faces the intake port 110A, and the arc surface 320 on the other side is guided to the arc-shaped groove 210R of the cylinder head 200. have.

따라서 연료가 흡기 포트(110A)와 흡배기밸브(300)의 흡배기면(310)이 이룬 통로를 통해 연소실(500)로 유입된다.Therefore, fuel flows into the combustion chamber 500 through a passage formed between the intake port 110A and the intake and exhaust surface 310 of the intake and exhaust valve 300.

이후 계속되는 밸브 샤프트(10)의 회전에 따라 흡배기밸브(300)의 원호면(320)이 연소실(500) 상부와 배기 포트(110B)를 폐방하고, 도시되지는 않았지만 피스톤의 상승과 함께 압축 행정을 가지는데, 이때 점화 플러그(400)는 무접점 스위치로 부터의 점화 시그널을 예컨대 점접(a)로부터 받아 스파크가 일어나도록 하여 그 이후로의 폭발 행정을 이루게 한다.Subsequently, as the valve shaft 10 continues to rotate, the arc surface 320 of the intake / exhaust valve 300 closes the upper portion of the combustion chamber 500 and the exhaust port 110B. In this case, the spark plug 400 receives the ignition signal from the contactless switch, for example, from the contact point (a), so that a spark occurs to achieve an explosion stroke thereafter.

이때 나머지 각 접점(b,c,d)은 예컨대 연소실을 4개 갖는 엔진의 각 폭발 타이밍에 순차로 점화플러그(400)가 작동되게 한다.At this time, the remaining contacts b, c, and d cause the spark plug 400 to be sequentially operated at each explosion timing of, for example, an engine having four combustion chambers.

이상과 같이 구성되고 작용되는 본 고안은 밸브 샤프트와 함께 회전되는 회전 드럼형 흡배기밸브 자체에 점화 플러그를 형성하여 엔진 연소실의 바람직한 센타 위치에서 스파크를 일어나게 하여 엔진의 연소 효율을 향상시키는 유용한 고안이다.The present invention constructed and operated as described above is a useful design for improving the combustion efficiency of the engine by forming a spark plug in the rotary drum type intake and exhaust valve itself which rotates together with the valve shaft to generate a spark at a preferred center position of the engine combustion chamber.

Claims

The intake port 110A and the exhaust port 110B of the cylinder block 100 through which the valve shaft 10 rotates by receiving the driving force of the crank shaft rotated by the explosion stroke in the combustion chamber 500 of the engine through the belt or the chain are Constant radius of rotation around the valve chamber 10 passing through the center by forming a circular arc groove (110R, 210R) of a predetermined radius in the upper combustion chamber located and the inner bottom surface of the cylinder head 200 of the corresponding combustion chamber position The grooves 110R and 210R are formed in the drum type intake and exhaust valve 300 by cutting one side of the drum having a thickness corresponding to the width of the groove to form an intake and exhaust surface 310 and an arc surface (320). In forming the ignition device of the engine inserted and fixed to the shaft 10,

The groove 320H is formed in the circular arc surface 320 at a predetermined position of the drum type intake and exhaust valve 300 to insert and insert the spark plug 400, and the power wire 410 of the spark plug is formed at each spark plug. It is withdrawn through the hole 10H formed on the opposite side of the pulley 20 side for transmitting power to the valve shaft 10 via the valve shaft 10, and the respective power lines are connected to the valve shaft 10 end. Signal power is matched to the ignition timing of each combustion chamber by a contactless switch by placing a rotor 10R having contacts a, b, c, d positioned at equal angle intervals on a constant radius of rotation in which the 410s are sequentially connected. Ignition device of an integrated intake and exhaust valve for an automobile engine, characterized in that to give.