KR20040037728A - 배기압을 이용한 가변흡기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배기압을 이용한 가변흡기장치에 관한 것으로서,

흡기를 에어필터 측으로 공급하는 레조넌스탱크 및 흡기파이프를 포함하여 구성된 흡기장치에 있어서,

상기 레조넌스탱크 및 흡기파이프를 벨로우즈 타입으로 형성하여 길이 가변에 따라 내부용적이 변화되도록 하고,

출몰하는 피스톤을 구비한 실린더의 일측을 배기압이 가해지는 배압공급파이프와 연결하여 엔진 구동조건에 따른 배기압 변화에 따라 실린더로 부터 피스톤이 출몰하도록 하되,

상기 레조넌스탱크 및 흡기파이프의 입구측을 실린더에 고정하고 출구측을 피스톤에 결합하여 피스톤의 출몰여부에 따라 레조넌스탱크 및 흡기파이프의 길이가 가변되면서 내부 용적이 가변되도록하여 엔진 운전조건에 따라 최적의 상태로 흡기를 공급할 수 있고, 비교적 단순한 구성의 가변흡기장치를 제공하므로서, 부품의 감소로 인해 제조공정을 단축시킬 수 있으며, 정비성 및 내구성이 향상될 수 있도록 한 배기압을 이용한 가변흡기장치에 관한 것이다.

Description

배기압을 이용한 가변흡기장치{Variable intake device}

본 발명은 배기압을 이용한 가변흡기장치에 관한 것으로서, 특히 엔진 운전조건에 따라 최적의 상태로 흡기를 공급할 수 있고, 비교적 단순한 구성의 가변흡기장치를 제공하므로서, 부품의 감소로 인해 제조공정을 단축시킬 수 있으며, 정비성 및 내구성이 향상될 수 있도록 한 배기압을 이용한 가변흡기장치에 관한 것이다.

도 1 은 종래의 흡기장치를 도시한 것으로서,

흡입구(1)를 통해 흡입된 흡기가 레조넌스탱크 및 흡기파이프(2)를 통과하여 에어필터(3)로 공급되고, 에이필터(3)를 통과하면서 이물질이 제거된 흡기는 흡기매니폴드(4)를 통해 엔진으로 공급되는 구성이다.

일반적으로 차량의 주행상태에 따라 엔진으로 공급되는 양이 다르기 마련이나 종래의 흡기장치는 레조넌스탱크 및 흡기파이프의 용적이 일정하여 엔진 요구량에 따라 흡기량을 조절하여 충족시켜주기가 매우 어려우며, 공기 흡입시 발생되는 흡기소음을 개선시키기 또한 매우 어려웠다.

이에따라, 흡기경로의 도중에 모터나 가변밸브 또는 에어펌프와같은 장비를 설치하여 엔진의 운전조건에 따라 흡기량이 가변적으로 조절되도록 하는 기술이 제공되고 있으나 이러한 종래기술은 그 구성이 매우 복잡할 뿐만 아니라 차량의 주행상태에 따라 요구되는 공기의 양이 다르므로 이에 맞는 제어를 위한 많은 데이타를 가지고 있거나 이에 대한 매칭(Matching)이 필수적이므로 이러한 요건을 충족시킬 수 있도록 개발과 장치를 설계하는데 시간과 비용이 많이 소요되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 흡기를 에어필터를 통해 엔진으로 공급하는 레조넌스탱크 및 흡기파이프의 용적이 배기압에 따라 가변되도록 하므로서, 엔진 운전조건에 따라 최적의 상태로 흡기를 공급할 수 있고, 비교적 단순한 구성의 가변흡기장치를 제공하므로서, 부품의 감소로 인해 제조공정을 단축시킬 수 있으며, 정비성 및 내구성이 향상될 수 있도록 한 배기압을 이용한 가변흡기장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

흡기를 에어필터 측으로 공급하는 레조넌스탱크 및 흡기파이프를 포함하여 구성된 흡기장치에 있어서,

상기 레조넌스탱크 및 흡기파이프를 벨로우즈 타입으로 형성하여 길이 가변에 따라 내부용적이 변화되도록 하고,

출몰하는 피스톤을 구비한 실린더의 일측을 배기압이 가해지는 배압공급파이프와 연결하여 엔진 구동조건에 따른 배기압 변화에 따라 실린더로 부터 피스톤이 출몰하도록 하되,

상기 레조넌스탱크 및 흡기파이프의 입구측을 실린더에 고정하고 출구측을 피스톤에 결합하여 피스톤의 출몰여부에 따라 레조넌스탱크 및 흡기파이프의 길이가 가변되면서 내부 용적이 가변되도록 한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 레조넌스탱크 및 흡기파이프의 양쪽 끝단에 각각 고리를 형성하고 이 고리에 복원스프링을 결합한 것을 특징으로 한다.

도 1 은 종래의 흡기장치를 보인 블럭도.

도 2 는 본 발명의 배기압을 이용한 가변흡기장치를 보인 도면.

도 3 은 본 발명의 작동상태를 보인 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 레조넌스탱크 및 흡기파이프 11 : 실린더

12 : 피스톤 13 : 배압공급파이프

14 : 고리 15 : 복원스프링

이하, 첨부된 도면 도 2 와 도 3 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 설명에 있어서 종래와 동일한 구성용소에 대해서는 동일부호 표기하여 중복설명을 피하기로 한다.

상기 도면에 기재된 도면부호 10 은 흡기를 에어필터(3) 측으로 공급하는 레조넌스탱크 및 흡기파이프를 나타낸다.

본 발명에서는 상기 레조넌스탱크 및 흡기파이프(10)를 벨로우즈 타입으로 형성하여 길이가 가변되도록 하였으며, 길이가 가변됨에 따라 레조넌스탱크 및 흡기파이프(10)의 내부 용적이 가변되도록 하였다.

즉, 상기 레조넌스탱크 및 흡기파이프(10)의 길이가 짧아지면 내부 용적이 작아지고, 레조넌스탱크 및 흡기파이프(10)의 길이가 길어지면 내부 용적이 커지는 것이다.

한편, 상기 레조넌스탱크 및 흡기파이프(10)는 배기압에 따라 출몰하는 실린더(11)와 피스톤(12)에 결합한다.

상기 실린더(11)는 그 일측이 엔진의 배기계와 연결되어 상기 실린더(11)로 배기압을 공급하는 배압공급파이프(13)에 연결되며, 이 실린더(11)의 내부에는 실린더(11)로 공급되는 배기압에 따라 출몰하는 피스톤(12)이 형성되어 있다.

즉, 상기 피스톤(12)은 엔진의 운전조건에 따라 배기압이 가변될때, 이 배기압에 따라 상기 실린더(11)로부터 출몰하게 되는 것이다.

그리고, 상기 레조넌스탱크 및 흡기파이프(10)의 양측 끝단에 각각 고리(14)를 형성하고, 이 고리(14)에 복원스프링(15)의 양끝단을 각각 연결하므로서, 상기 레조넌스탱크 및 흡기파이프(10)의 길이가 길어진 상태에서 배기압이 약해지게되면 상기 복원스프링(15)의 탄성력에 의해 레조넌스탱크 및 흡기파이프(10)의 길이가 원위치로 복귀되도록 하였다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

일반적으로 엔진의 저속주행 또는 출발시는 비교적 높은 구동력이 필오하여 흡기의 빠른 공급이 필요하므로, 이러한 경우에는 공기가 흡입구에서 흡기 매니폴드까지의 길이가 짧을 수록 흡기의 공급이 원활해져 엔진의 구동력을 향상시킬 수 있다.

또한 엔진의 고속 주행시에는 흡입되는 공기의 맥동이 증가하여 엔진에 원활한 공기의 공급이 어렵게 되며, 또한 맥동으로 인한 소음이 증가하게되므로, 이러한 경우에는 흡입구에서 흡기 매니폴드까지의 길이가 길어지도록 하여 엔진으로 흡기가 원활히 공급되도록 하면서 소음이 감쇄되도록 하는 것이며, 이러한 기술적 배경을 토대로 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

엔진이 저속으로 운전되거나 출발시 엔진은 흡기의 빠른 공급을 필요로 하지만 배기압은 떨어지게된다.

엔진의 배기압이 떨어지면 배압공급파이프(13)를 통해 실린더(11)에 가해지는 배압역시 낮아지면서 피스톤(12)은 도 2 와같이 실린더(11) 내에 몰입된 상태가 되며, 이에의해 상기 피스톤(12)의 일단이 결합되어 있는 레조넌스탱크 및 흡기파이프(10)의 형성길이 또한 길이가 수축된 상태로 되면서 내부용적이 감소되어 전체적인 흡기유동경로의 길이가 단축되면서 엔진으로 신속하게 흡기가 공급되어 엔진 출력이 향상되게 되는 것이다.

한편, 엔진이 고속으로 운전되면 엔진의 배기압이 증가하게되고, 이 배기압의 증가는 배압공급파이프(13)를 통해 실린더(11) 내부로 전달되어 피스톤(12)을 밀어내게 된다.

상기 피스톤(12)이 밀려남에 따라 이 피스톤(12)에 출구측이 연결되어 있는 레조넌스탱크 및 흡기파이프(10)의 길이가 길어지면서 내부 용적이 증가하게된다.

상기 레조넌스탱크 및 흡기파이프(10)의 길이가 길어짐에 따라 맥동에의한 흡기소음을 감소시키고 또한 고속 운전영역에서의 엔진이 필요로 하는 충분한 양의 흡기를 확보할 수 있게되어 엔진의 출력특성이 향상되는 효과를 기대할 수 있다.

상기 설명과같이 레조넌스탱크 및 흡기파이프(10)의 길이가 길어진 상태에서 다시 엔진이 저속영역으로 운전하게되면, 엔진의 배기가스 압력이 감소함에 따라 피스톤(12)이 복원스프링(15)의 탄성력에 의해 몰입되면서 레조넌스탱크 및 흡기파이프(10)역시 원래의 짧은 상태로 복귀하게 되는 것이다.

이와같이 동작하는 본 발명을 적용하게되면 엔진의 흡기소음이 감소하게되므로 운전자의 차량 성능에 대한 신뢰도가 향상되며, 단순구조의 가변흡기장치를 제공함에 따라 제품의 생산성이 향상됨은 물론 원가절감의 부가적인 효과를 기대할 수 있고, 엔진의 운전환경에 신속히 반응하여 흡기를 가변시키므로 엔진의 응답성이 향상되는 효과를 기대할 수 있다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 흡기를 에어필터를 통해 엔진으로 공급하는 레조넌스탱크 및 흡기파이프의 용적이 배기압에 따라 가변되도록 하므로서, 엔진 운전조건에 따라 최적의 상태로 흡기를 공급할 수 있고, 비교적 단순한 구성의 가변흡기장치를 제공하므로서, 부품의 감소로 인해 제조공정을 단축시킬 수 있으며, 정비성 및 내구성이 향상될 수 있도록 한 배기압을 이용한 가변흡기장치를제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (2)

1. 흡기를 에어필터(3) 측으로 공급하는 레조넌스탱크 및 흡기파이프(10)를 포함하여 구성된 흡기장치에 있어서,

   상기 레조넌스탱크 및 흡기파이프(10)를 벨로우즈 타입으로 형성하여 길이 가변에 따라 내부용적이 변화되도록 하고,

   출몰하는 피스톤(12)을 구비한 실린더(11)의 일측을 배기압이 가해지는 배압공급파이프(13)와 연결하여 엔진 구동조건에 따른 배기압 변화에 따라 실린더(11)로 부터 피스톤(12)이 출몰하도록 하되,

   상기 레조넌스탱크 및 흡기파이프(10)의 입구측을 실린더(11)에 고정하고 출구측을 피스톤(12)에 결합하여 피스톤(12)의 출몰여부에 따라 레조넌스탱크 및 흡기파이프(10)의 길이가 가변되면서 내부 용적이 가변되도록 한 것을 특징으로 하는 배기압을 이용한 가변흡기장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 레조넌스탱크 및 흡기파이프(10)의 양쪽 끝단에 각각 고리(14)를 형성하고 이 고리(14)에 복원스프링(15)을 결합한 것을 특징으로 하는 배기압을 이용한 가변흡기장치.