KR20150001049U

KR20150001049U - 내연기관의 출력 증강형 흡기 와류 장치

Info

Publication number: KR20150001049U
Application number: KR2020130007334U
Authority: KR
Inventors: 송철
Original assignee: 송철
Priority date: 2013-09-02
Filing date: 2013-09-02
Publication date: 2015-03-11

Abstract

내연기관에서 연소실로 유입되는 흡입 공기에 와류를 형성할 때, 상기 와류를 형성하는 날개를 비스듬하게 눕혀서 와류 형성을 강하게 하여 엔진 출력 향상에 효과가 탁월한 내연기관의 출력증강형 흡기 와류 장치를 개시한다. 본 고안에 의하면, 회전 가능한 날개 축이 흡기공의 축 방향에서 비스듬하게 기울어지도록 설치하여 날개 부분이 흡입되는 공기의 흐름에 거의 수직으로 맞닿도록 하여 날개가 미약한 공기의 흐름에도 빠르게 반응할 수 있으며, 날개의 회전 속도가 더 빨라져 보다 강력한 와류를 발생시켜서 내연기관의 출력 증강에 이바지할 수 있고, 형성된 와류가 흡기매니폴드 내부의 카본 축적을 방지하여 흡기매니폴드의 내구성 향상에 이바지할 수 있게 된다.

Description

내연기관의 출력 증강형 흡기 와류 장치{Power-uprating intake and vortex generating device of internal combustion engine}

본 고안은 내연기관의 흡기 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내연기관에서 연소실로 유입되는 흡입 공기에 와류를 형성할 때, 상기 와류를 형성하는 날개를 비스듬하게 눕혀서 와류 형성을 강하게 하여 엔진 출력 향상에 효과가 탁월한 내연기관의 출력증강형 흡기 와류 장치에 관한 것이다.

내연기관(Internal combustion engine)은 기관 내부에서 연료를 연소시켜서 열 에너지를 기계적 에너지로 바꾸는 기관으로써, 사용하는 연료에 의해 가스기관, 가솔린기관, 디젤기관 등으로 분류될 수 있다.

상기의 내연기관은 외부에서 유입된 공기량과 연료량으로 엔진의 폭발력을 조절하여 출력을 조정하기 때문에, 외부에서 내연기관 내부로 유입되는 공기의 유입량을 조절할 필요성이 있다. 상기의 내연기관에서 이러한 역할을 하는 장치를 스로틀바디(Throttle body)라고 한다.

여기서 상기 스로틀바디를 통해 내연기관 내부로 유입되는 공기의 흐름에 와류를 형성시켜 주면 엔진의 출력이 증대되고 연비를 개선하는 효과가 다는 것은 자명한 사실로써 인식되고 있으며, 이를 위하여 내연기관에 흡입되는 공기에 와류를 형성시키기 위한 다양한 장치가 알려져 있다.

상기 와류를 형성하는 다양한 장치 중 하나로써, 본 고안자 명의의 등록실용신안 20-0263017호에서는 회전하는 날개를 구비하여 흡기에 와류를 형성시키는 장치를 개시한 바 있다.

상기의 등록실용신안은 도 1에서 확인할 수 있듯이, 고정단부(1)와, 상기 고정단부(1)가 볼트 등의 수단을 이용하여 외부의 흡기매니폴드에 연결할 수 있도록 하는 하나 이상의 삽입공(2), 상기 고정단부(1)의 중앙에 형성되는 흡기공(3), 상기 흡기공(3)의 내부면으로 형성되는 세 개의 리브(4), 그리고 상기 리브(4)와 연결되는 회전 가능한 날개(6) 및 고정축(7)으로 구성된다.

상기한 바와 같이 구성되는 등록실용신안의 흡기 와류형성 장치는 흡기관에 설치되어 스로틀바디를 통하여 흡입되는 흡기가 리브(4)의 통공(5)과 비틀림 및 경사 구조에 의하여 적은 저항으로 통과하면서 1차적으로 미세한 와류를 형성하게 하고, 공기의 흐름이 상기 날개(6)를 통과할 때에 흡기의 이동 압력에 의하여 상기 날개(6)가 급속도로 회전하여 추가적인 와류를 형성시켜줄 수 있게 하는 것이다.

본 고안은 상기와 같이 형성되는 종래의 장치를 개량하여, 회전 가능한 날개의 축을 흡기공의 축 방향에서 기울어지도록 설치하여 공기가 흡입됨과 동시에 와류 형성이 용이하도록 하고, 날개의 회전력을 높여서 와류를 더욱 강력하게 형성하여 내연기관의 출력을 증강시키고 흡기매니폴드 내부의 카본 축적을 방지할 수 있는 흡기 와류 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안은 상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 내연기관의 흡기 와류 장치에 있어서, 고정단부; 상기 고정단부에 형성되는 하나 이상의 삽입공; 상기 고정단부의 가운데에 형성되는 흡기공; 상기 고정단부에서 흡기공의 중심부 쪽으로 형성되는 하나 이상의 고정리브; 그리고 상기 고정리브와 연결되는 와류형성장치로 구성되는 내연기관의 출력증강형 흡기 와류 장치를 제공한다.

상기에서, 와류형성장치는 하나 이상의 날을 가진 날개와 고정축으로 구성되며, 상기 날개는 고정축에 회전 가능하도록 설치되고, 상기 고정축은 하나 이상의 고정리브와 고정 연결되도록 한다.

상기에서, 고정축은 유입되는 공기의 흐름 방향에서 비스듬히 기울어지도록 설치됨이 바람직하다.

상기에서, 하나 이상의 고정리브는 고정단부에서 뒤틀려지도록 형성함이 바람직하다.

본 고안에 의하면, 회전 가능한 날개 축이 흡기공의 축 방향에서 비스듬하게 기울어지도록 설치하여 날개 부분이 흡입되는 공기의 흐름에 거의 수직으로 맞닿도록 하여 날개가 미약한 공기의 흐름에도 빠르게 반응할 수 있으며, 날개의 회전 속도가 더 빨라져 보다 강력한 와류를 발생시켜서 내연기관의 출력 증강에 이바지할 수 있고, 형성된 와류가 흡기매니폴드 내부의 카본 축적을 방지하여 흡기매니폴드의 내구성 향상에 이바지할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 흡기와류장치의 사시도.
도 2는 본 고안의 출력 증강형 흡기 와류 장치의 사시도.
도 3및 도 4는 본 고안의 출력증강형 흡기 와류 장치가 내연기관의 스로틀바디에 장착되어 동작하는 모습을 도시한 사시도.

이하에서는 본 고안을 첨부되는 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 하기의 설명은 본 고안의 실시와 이해를 돕기 위한 것이지 본 고안을 이에 한정하는 것은 아니다. 당업자들은 이하의 실용신안등록청구의 범위에 기재된 본 고안의 사상 내에서 다양한 변형 및 변경이 있을 수 있음을 이해할 것이다.

도 2는 본 고안의 출력 증강형 흡기 와류 장치의 사시도이다. 본 고안의 흡기 와류 장치는 고정단부(10), 상기 고정단부(10)가 외부의 흡기매니폴드에 볼트 등의 방식으로 체결될 수 있도록 하나 이상 형성되는 삽입공(11), 상기 고정단부(10)의 중앙에 형성되는 원형의 흡기공(3), 상기 흡기공(3)의 내부면쪽으로 일체형으로 연결되는 하나 이상의 고정리브(13), 그리고 상기 하나 이상의 고정리브에 연결되어 있는 와류형성장치(20)로 구성된다.

여기서 상기의 하나 이상의 고정리브(13)와 고정단부(10)가 연결되는 지점은 상기 고정단부(10)에서 90ㅀ방향으로 뒤틀려지도록 형성되어 공기 흡입 시 미세한 와류를 형성할 수 있도록 한다.

상기의 와류형성장치(20)의 구성에 대해 설명하자면, 회전 가능한 날개(21)와, 상기 날개(21)의 중심부에 위치하여 날개(21)를 회전 가능하도록 고정시키고, 상기 하나 이상의 고정리브(13)와 연결되어 있는 고정축(22)으로 구분되는데, 상기 날개(21)는 중심부의 고정축(22)을 축으로 삼아 회전하게 된다.

그리고 상기의 날개(21)가 연결되는 고정축(22)은 상기 흡기공(12)의 축 방향에서 비스듬하게 기울어지도록 설치하게 되는데, 상기 흡기공(21)이 기울어지는 각도는, 상기 고정축(22)에 설치하는 날개(21)의 면이 흡기공(12)을 통해 유입되는 공기의 흐름 방향과 최대한 수직이 되도록 하여 상기 공기의 흐름이 날개(21)를 최대한 빠르게 회전시킬 수 있도록 함이 바람직하며, 또한 상기의 고정축(22)의 기울어지는 각도는 날개(21)의 면이 뒤틀리는 각도에 따라 다르게 형성될 수 있다.

상기와 같이 구성된 흡기 와류 장치는 하나 이상의 삽입공(11)을 통하여 스로틀바디의 흡기매니폴드에 볼트 등의 수단을 이용하여 체결되며, 외부로부터의 공기 흐름이 흡기공(12)을 통해 유입되면, 상기 고정축(22)에 설치된 날개(21)가 외부로부터 유입된 공기 흐름을 맞이하여 회전하기 시작하는데, 이때 상기 날개(21)의 면이 외부의 공기 흐름에 가장 적합하게 반응할 수 있도록 상기 고정축(22)의 설치 각도가 조정되어 있으므로, 상기 날개(21)는 외부의 공기가 유입됨과 동시에 작동하면서 상기 날개(21)를 통하여 흡기의 공기 흐름에 더하여 강력한 와류를 형성시켜 주도록 하여 출력을 증강시켜줄 수 있게 된다.

도 3및 도 4는 본 고안의 출력증강형 흡기 와류 장치가 내연기관의 스로틀바디에 장착되어 동작하는 모습을 도시한 사시도이다. 하기에서는 도 3 및 도 4를 통하여 본 고안의 출력증강형 흡기 와류 장치의 동작예에 대해 설명한다.

도 3을 통하여 본 고안의 출력증강형 흡기와류장치(100)가 스로틀바디(200)에 설치되는 과정에 대해 설명하면, 상기 흡기와류장치(100)가 스로틀바디(200)의 스로틀밸브(211)가 설치되어 있는 흡기매니폴드(210)에 장착되는데, 보다 자세하게는 상기 흡기와류장치(100)의 고정단부(10)에 형성되어 있는 하나 이상의 삽입공(11)과 스로틀바디(200)의 흡기매니폴드(210)에 형성되어 있는 설치공(212)을 동일 축선상에 놓이도록 맞춘 후, 볼트 등을 이용하여 상기 설치공(212)과 삽입공(11)을 고정 체결하여 흡기와류장치(100)가 스로틀바디(200)의 흡기매니폴드(210)에 도 4에 도시된 바와 같이 결합될 수 있도록 한다.

도 4에서 도시된 바와 같이 흡기와류장치(100)가 스로틀바디(200)의 흡기매니폴드(210)에 장착되어 동작하는데, 상기의 흡기와류장치(100)의 동작에 대해 설명하자면, 상기 스로틀바디(200)의 흡기매니폴드(210) 중심부에는 스로틀밸브(211)가 밸브스위치(213)와 연결 설치되어 있어 상기 스로틀밸브(211)가 열리면서 공기가 화살표 방향으로 유입되는데, 이때 상기 스로틀밸브(211)의 개방되는 일측면에 위치한 흡기와류장치(100)가 화살표 방향으로 유입되는 공기에 와류를 형성시킬 수 있게 된다. 이때 상기 흡기와류장치(100)의 와류형성장치(20)는 개방되는 스로틀밸브(211)의 중심부에서 벗어난 측면에 위치하여 상기 스로틀밸브(211)와 밸브스위치(213)를 연결시켜 스로틀밸브(211)의 개폐가 가능하게 하는 개폐축(211a)의 측면에 위치함으로써 화살표 방향으로 유입되는 공기를 방해 없이 모두 받을 수 있도록 하여 흡기와류장치(100)의 와류형성장치(20)가 보다 강한 와류를 형성할 수 있도록 해 준다.

10 : 고정단부. 11 : 삽입공. 12 : 흡기공. 13 : 고정리브.
20: 와류형성장치. 21 : 날개. 22 : 고정축.

Claims

내연기관의 흡기 와류 장치에 있어서, 고정단부; 상기 고정단부에 형성되는 하나 이상의 삽입공; 상기 고정단부의 가운데에 형성되는 흡기공; 상기 고정단부에서 흡기공의 중심부 쪽으로 형성되는 하나 이상의 고정리브; 그리고 상기 고정리브와 연결되는 와류형성장치로 구성됨을 특징으로 하는 내연기관의 출력증강형 흡기 와류 장치.
제 1항에 있어서, 상기 와류형성장치는 하나 이상의 날을 가진 날개와 고정축으로 구성되며, 상기 날개는 고정축에 회전 가능하도록 설치되고, 상기 고정축은 하나 이상의 고정리브와 고정 연결됨을 특징으로 하는 내연기관의 출력증강형 흡기 와류 장치.
제 2항에 있어서, 상기 고정축은 유입되는 공기의 흐름 방향과 수평이 아니게 형성되어 설치됨을 특징으로 하는 내연기관의 출력증강형 흡기 와류 장치.
제 1항에 있어서, 상기 하나 이상의 고정리브는 고정단부에서 뒤틀려지도록 형성함을 특징으로 하는 내연기관의 출력증강형 흡기 와류 장치.