KR20170038432A - 내연기관의 연소효율 최적화장치 - Google Patents

내연기관의 연소효율 최적화장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내연기관의 연소효율 최적화장치에 관한 것이다.
본 발명의 내연기관의 연소효율 최적화장치는,
내부가 중공체로 된 원통형 통체(11)와; 상기 원통형 통체의 외주연에 나선형으로 형성된 다수의 공기 와류 날개(12)와; 상기 원통형 통체의 내주연에 고정되는 원추형 통체(13)로 구성하여서 된 것이다.
본 발명의 내연기관의 연소효율 최적화장치에 의하면,
내연기관의 고속회전 시 흡입공기는 원통형 통체의 중앙과 가장자리를 따라 함께 유입되면서 흡입공기의 중앙과 가장자리에 강력한 와류와 공기막이 형성되고, 내연기관의 중속 및 저속회전 시 흡입공기는 상기 연소효율 최적화장치의 중앙과 가장자리를 따라 동시에 흡입되면서 강력한 와류와 공기막이 형성되므로 흡입공기와 연료는 확실한 희석효과를 얻어 강력한 폭발력과 가속력을 지니게 되어 내연기관의 연비절감과 엔진의 등판능력이 좋아지는 것이다.

Description

내연기관의 연소효율 최적화장치{Combustion efficiency optimizing apparatus for an internal combustion engine}
본 발명은 자동차, 선박, 항공기 등 유류를 사용하는 모든 내연기관의 연소효율 최적화장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 내연기관의 흡입메니홀드 또는 배기머플러 상에 내연기관의 연소효율을 최적화시킬 수 있는 연소효율 최적화장치를 설치하여서 내연기관으로 유입되는 공기의 흐름을 특정 구간에서만 인위적으로 가속화시키거나 공기 흐름을 인위적으로 완화시키므로서,
내연기관의 흡입메니홀드에 설치된 공기흐름센서(A.F.S : Air Flow Senser)의 작동에 지속적인 영향을 주게 되고, 이러한 흡입메니홀드 내부의 공기 흐름과 관련된 변화된 인식 값이 내연기관의 E.C.U에 지속적으로 인가되어서 내연기관 연료분사 시간을 줄여 연소효율을 최적화시킬 수 있도록 하는 개선된 형태의 내연기관의 연소효율 최적화장치에 관한 것이다.
내연기관의 엔진은 연료와 공기를 적절히 혼합하여 엔진의 실린더 내부로 유입시키고, 유입된 혼합공기를 점화시켜서 동력을 얻는 것으로 가솔린이나 경유 등을 주 연료로 사용하고 있다.
일반적으로 잘 알려진 바와 같이 자동차 엔진은 분사되는 연료가 가솔린이나 경유이든 간에 연료가 원활히 연소될 수 있도록 공기여과기에서 흡입된 공기를 필터로 정화한 후, 기화기나 분사기로 분사되는 연료와 자연 혼합하여 폭발시켜서 자동차가 움직일 수 있는 동력을 얻도록 하고 있다.
그러나 자동차 엔진의 출력은 엔진의 회전수와 배기량 및 실린더 속의 혼합기체 압력에 비례하는 것이어서 배기량과 엔진의 회전수가 정해진 상태에서 출력을 향상시키기 위해서는 혼합기체의 압력을 높여야 하며, 혼합기체의 압력을 높이기 위해서 공기흡입도를 증가시켜야 하는 것이므로 이러한 기술은 이미 상용화되어 널리 알려진 기술 구성이다.
그리고 기존의 개발된 엔진들은 연료의 원활한 연소를 위하여 연료와 공기의 완전한 혼합이 이루어지지 못하는 단점이 있었고, 아울러 엔진의 산소공급량이 부족하여 분사연료의 불완전 연소가 발생되고, 나아가서 엔진의 수명을 단축시키거나 연료의 과소비와 매연이 다량 발생하여 대기를 오염시키는 등 여러 가지 문제점이 있었다.
그러므로 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래와 같은 엔진의 출력을 향상시키기 위한 장치로서, 흡입 및 배기메니홀드의 입구에 공기와류장치를 설치하여서 에어크리너에 복수 개의 후렉시블한 안내판을 중앙부에서 외측의 방사상으로 형성한 엔진의 흡기 및 배기와류장치가 개발되어 있다.
그러나 위와 같은 구조는, 엔진의 흡기 및 배기의 와류장치에서 와류현상은 공기정화기에서 흡입밸브까지 흡입메니홀드 상에서 혼합가스가 더 잘 혼합될 수 있으나 실린더 피스톤의 왕복에 의하여 공기가 흡입되므로 실린더 압력은 더 높일 수 없으며, 같은 량의 공기가 와류장치를 통과할 때 와류장치에 의한 단면적이 적어져 있으므로 단면적이 적어진 부분에서의 유속은 빨라지게 되므로 그 부분을 통과한 유속은 이전속도와 같게 되어서 와류장치의 마찰에너지를 감안하면 실린더 속으로 유입되는 공기량은 증가할 수 없는 것이다.
그리고 또 다른 종래 기술의 일례로서, 엔진의 흡기에 있어서 엔진의 부압에 의하여 흡입되는 공기가 안내부재에 부딪쳐서 와류되게 하면 단위시간의 이송속도가 증가되면서 엔진의 실린더 내로 공기가 공급되어 연소효율을 향상시켜 엔진의 출력을 높이기 위한 과급장치들의 선행기술로서,
미국특허 제2,017,043호, 제3,877,907호, 제4,962,642호와, 일본 공개특허 공고번호 소58-13122호, 국내실용신안공보 공고번호 76-1369호, 국내공개실용신안 공개번호 제85-1789호, 국내 공개실용신안 공개번호 제85-5029호 등이 알려져 있다.
그러나 이러한 과급장치들은 엔진 시동 시 자연적으로 흡입되는 공기량 이외에는 대기의 공기를 더 많이 실린더 내로 강제 흡입하는 강제 흡입력이 없어서 엔진의 출력이 현저하게 증대되는 효과를 기대할 수 없다.
그리고 엔진에서는 차량의 출발 및 가속 시 큰 힘이 필요하기 때문에 연료공급을 많이 하기 위해서는 연료공급계통의 가속페달을 깊게 밟아 연료의 공급을 높이도록 하고 있으나, 그에 따라 연소공기가 비례적으로 충분히 공급되지 못하여서 폭발 시 완전연소되지 않은 상태로 연소가스가 많이 방출되므로 대기를 오염시키는 것이다.
또한, 강제 흡입력을 이용한 엔진출력향상장치로서, 배기압에 의한 회전날개 회전력을 이용한 흡기 강제압력방식인 터보차저(Turbo-charger)가 개발되어 있으나 엔진의 회전이 중, 저속에서는 오히려 출력을 저하시키는 작용을 하므로 고속주행이나 고속회전시에만 사용하고 있는 것이다.
통상의 엔진이 1분당 3,000~6,000rpm으로 회전할 때 흡, 배기식 과급장치의 1분당 회전속도는 60,000~120,000rpm으로 동작하여 회전 관성에 의한 자연공기 강제압축으로 고속영역에서만 출력을 얻을 수 있었다.
그리고 전동모터를 이용한 자연공기 압축방식으로서, 일본 공개실용신안공보 소58-124656호와, 국내 특허공보 공고번호 제94-3524호와, 제94-6055호 등의 내연기관용 공기흡입량 조절장치가 개발되어 있으나,
상기의 장치들은 공기여과기로 유입되는 관통구멍들 즉, 흡기계통을 모두 막아서 전동모터를 장설하므로서, 저속에서는 엔진출력 향상에 기여한 바가 있으나 중, 고속 대에서는 오히려 엔진출력이 저하되는 등의 문제점이 있었다.
그리고 이들 공기흡입량 조절장치에 설치된 전동모터는 분당회전수가 고작 1,000~10,000rpm 미만이므로 엔진의 분당회전수 3,000rpm 이상에서는 전동 모터의 회전날개(임페라)가 엔진흡입력을 방해하므로 오히려 중, 고속에서의 엔진출력이 원래상태보다 현저하게 떨어져 자동차의 경우 시속 80Km/h에서는 뒤에서 자동차를 당기는 것과 같은 엔진출력을 잃어버리는 경우가 발생한다.
또한, 연료를 실린더 내부로 직접 분사하는 방식은 일부 제품에 한해서 연료 인젝터 내부에서 와류를 형성하면서 분사되도록 하는 기술이 개발되어 있으나 분사되는 연료의 와류 각도와 회전범위가 넓지 못하여서 소기의 목적을 달성할 수 없었다.
한편, 본 발명자는 국내 특허등록 제10-757293호와 같은 자동차 엔진의 출력증대장치를 개발하였다.
위와 같은 자동차 엔진의 출력증대장치는 자동차 엔진으로 연소공기를 유입하는 흡입메니홀드 상에 적어도 하나 이상의 출력증대장치를 설치하여서 된 통상의 자동차 엔진의 출력증대장치에 있어서,
상기 출력증대장치는, 내부가 중공체이고, 외주연에 다수의 회전날개를 구비하는 원통형 통체의 일단에, 길이방향으로 개구부를 형성하여서 확개 축소될 수 있도록 한 것이다.
이러한 자동차 엔진의 출력증대장치는 자동차 엔진으로 유입되는 흡입공기를 급격히 와류시켜서 연료와 공기를 확실하게 희석시킬 수 있으므로 중,저속에서 탁월한 폭발력과 가속력을 지니게 되므로 자동차의 등판능력이 좋아지고, 출력증대장치를 합성수지의 사출로 대량생산이 가능하므로 아주 저렴하게 제조, 판매할 수 있을 뿐만 아니라, 자동차 엔진의 출력이 증대되므로 연료절감 효과가 있다.
또한, 자동차 엔진의 고속회전 시 흡입공기는 원통형 통체의 중앙과 가장자리를 따라 함께 유입되면서 흡입공기에 강력한 와류가 형성되고, 자동차 엔진의 중속 및 저속회전 시 흡입공기는 상기 출력증대장치의 가장자리를 따라 흡입되면서 회전날개에 의해 강력한 와류가 형성되므로 흡입공기와 연료는 확실한 희석효과를 얻어 강력한 폭발력과 가속력을 지니게 되어 결국 연비절감과 엔진의 등판능력이 좋아지는 효과가 있다.
아울러, 엔진의 부조화현상이 없이 내연기관의 열효율을 향상시켜서 자동차의 출발능력, 가속력 및 등판능력이 아주 뛰어나서 연료를 절약할 수 있으며, 완전연소가 되면서 엔진출력이 증강되어 매연을 감소시키고, 배기가스로 인한 대기오염을 방지할 수 있는 장점이 있다.
그러나 이러한 기술 구성은, 출력증대장치의 원통형 통체 일단에 길이방향으로 형성된 개구부로 인하여 회전날개에 강력한 와류가 형성되지 못하여서 엔진 출력의 증대 효과가 떨어지는 단점이 있었다.
그래서 본 발명자는 국내 특허등록 제10-1198552호와 같은 자동차 엔진의 연소효율 최적화장치를 개발하였다.
상기와 같은 기술 구성은 자동차 엔진으로 연소공기를 유입하는 흡입메니홀드 상에 적어도 하나 이상의 연소효율 최적화장치를 설치하여서 된 자동차 엔진의 연소효율 최적화장치에 있어서,
상기 연소효율 최적화장치는,
정면과 배면이 서로 관통되도록 다수의 통공을 천공하되, 상기 통공의 일측 직경은 크게 형성하고, 그 반대쪽 타측의 직경은 작게 형성하여서 된 것이다.
이러한 자동차 엔진의 연소효율 최적화장치는 자동차의 흡입메니홀드 상에 설치되어서 자동차 흡입메니홀드 내부로 유입되는 공기의 흐름을 특정 구간에서만 인위적으로 가속화시키거나 공기 흐름을 인위적으로 완화시키므로서,
자동차 흡입메니홀드에 설치된 공기흐름센서의 작동에 지속적인 영향을 주게 되고, 이러한 흡입메니홀드 내부의 공기 흐름과 관련된 변화된 인식 값을 자동차의 E.C.U에 지속적으로 인가하여서 자동차 엔진의 연료분사 시간을 줄여 자동차 엔진의 연소효율을 최적화시키는 효과가 있다.
또한, 자동차 엔진으로 유입되는 공기의 질량과 에너지의 변화는 흡입메니홀드의 공기흐름센서가 설치된 구간만 감소하게 되고, 그 나머지 공기유입 구간과 공기유출 구간은 모두 동일하므로 자동차 엔진의 연소효율을 최적화시키는 효과가 있고, 이로 인하여 자동차 배기가스 중 유해가스 배출량도 줄일 수 있는 장점이 있다.
경기침체로 인해 자동차 운전자들에게는 연료비 부담이 늘어서 가계에 큰 부담이 되었고, 자동차 연료를 좀더 효과적으로 절감할 수 있도록 하는 연료절감기술 개발이 절실히 요구되고 있으므로,
본 발명자는 상기 본인의 특허등록 제10-757293호와 같은 자동차 엔진의 출력증대장치를 더욱 개량하여서 운전자가 비교적 저렴하게 설치할 수 있도록 좀더 생산원가를 줄이면서 기능성을 증대시킬 수 있도록 본 발명을 개발하였다.
(1) 한국 특허공개번호 제10-1999-41262호(1999. 06. 15) (2) 한국 실용신안등록 제398586호(2005. 10. 07) (3) 한국 실용신안등록 제349448호(2004. 04. 26) (4) 한국 특허공개번호 제10-2006-1922호(2006. 01. 06) (5) 한국 등록특허 제10-757293호(2007. 09. 04) (6) 한국 등록특허 제10-1198552호(2012. 10. 31)
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로서, 본 발명의 내연기관의 연소효율 최적화장치는,
내연기관의 흡입메니홀드나 배기머플러 상에 내연기관의 출력을 증대시킬 수 있는 연소효율 최적화장치를 설치하므로서, 중속 및 저속에서 탁월한 폭발력과 가속력을 지니고 있어서 등판능력이 좋아지고, 연소효율 최적화장치의 구조가 지극히 간단하여서 합성수지 사출로 대량생산이 가능하여 설치비용이 저렴하며,
공기를 흡입하는 과정에서 본 발명의 연소효율 최적화장치에 의해 흡입메니홀드의 중앙과 가장자리에 공기막을 형성하면서 동시에 공기를 와류시키므로서 연료와 공기의 확실한 희석효과를 얻을 수 있어 내연기관의 연소효율을 최적화시킬 수 있는 내연기관의 연소효율 최적화장치를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 내연기관 연소효율 최적화장치는,
내연기관으로 연소공기를 유입하는 흡입메니홀드나 배기머플러 상에 하나 이상의 연소효율 최적화장치를 설치하여서 된 내연기관의 연소효율 최적화장치에 있어서,
상기 연소효율 최적화장치는,
내부가 중공체로 된 원통형 통체와; 상기 원통형 통체의 외주연에 나선형으로 형성된 다수의 공기 와류 날개와; 상기 원통형 통체의 내주연에 고정되는 원추형 통체로 구성하여서 된 것이다.
본 발명의 다른 특징은 내연기관으로 연소공기를 유입하는 흡입메니홀드나 배기머플러 상에 하나 이상의 연소효율 최적화장치를 설치하여서 된 내연기관의 연소효율 최적화장치에 있어서,
상기 연소효율 최적화장치는,
내부가 중공체로 된 원통형 통체와; 상기 원통형 통체의 외주연에 나선형으로 형성된 다수의 공기 와류 날개와; 상기 원통형 통체의 내주연에 고정되는 원추형 통체; 및 상기 원추형 통체의 내주연에 골프공의 외주연 홈과 같이 형성된 다수의 반구형 홈으로 구성하여서 된 것이다.
본 발명의 또 다른 특징은 내연기관으로 연소공기를 유입하는 흡입메니홀드나 배기머플러 상에 하나 이상의 연소효율 최적화장치를 설치하여서 된 내연기관의 연소효율 최적화장치에 있어서,
상기 연소효율 최적화장치는,
내부가 중공체로 된 원통형 통체와; 상기 원통형 통체의 외주연에 나선형으로 형성된 다수의 공기 와류 날개와; 상기 원통형 통체의 내주연에 고정되는 원통형 통체; 및 상기 원통형 통체의 내주연에 골프공의 외주연 홈과 같이 형성된 다수의 반구형 홈으로 구성하여서 된 것이다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명의 내연기관의 연소효율 최적화장치에 따르면,
내연기관으로 유입되는 흡입공기를 급격히 와류시켜서 연료와 공기를 확실하게 희석시킬 수 있으므로 중,저속에서 탁월한 폭발력과 가속력을 지니게 되므로 자동차의 등판능력이 좋아지고, 연소효율 최적화장치를 합성수지의 사출로 대량생산이 가능하므로 아주 저렴하게 제조, 판매할 수 있을 뿐만 아니라, 내연기관의 출력이 증대되므로 연료절감 효과가 있다.
또한, 본 발명의 내연기관의 연소효율 최적화장치는 내연기관의 고속회전 시 흡입공기는 원통형 통체의 중앙과 가장자리를 따라 함께 유입되면서 흡입공기의 중앙과 가장자리에 공기막을 형성하면서 강력한 와류가 형성되고, 내연기관의 중속 및 저속회전 시 흡입공기는 상기 연소효율 최적화장치의 중앙과 가장자리를 따라 동시에 흡입되면서 강력한 와류가 형성되므로 흡입공기와 연료는 확실한 희석효과를 얻어 강력한 폭발력과 가속력을 지니게 되어 결국 연비절감과 엔진의 등판능력이 좋아지는 효과가 있다.
아울러, 엔진의 부조화현상이 없이 내연기관의 열효율을 향상시켜서 자동차의 출발능력, 가속력 및 등판능력이 아주 뛰어나서 연료를 절약할 수 있으며, 완전연소가 되면서 엔진출력이 증강되어 매연을 감소시키고, 배기가스로 인한 대기오염을 방지할 수 있는 등의 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 내연기관의 연소효율 최적화장치의 양호한 실시예를 보인 사시도
도 2는 도 1의 평면도
도 3은 도 1의 부분절개 사시도
도 4는 도 3의 내연기관의 연소효율 최적화장치의 다른 실시예를 보인 부분절개 사시도
도 5는 도 4의 평면도
도 6은 도 1의 내연기관의 연소효율 최적화장치의 또 다른 실시예를 보인 사시도
도 7은 도 6의 평면도
도 8은 도 6의 부분절개 사시도
도 9는 도 3의 연소효율 최적화장치가 설치되는 자동차 엔진의 흡입메니홀드의 개략적인 사시도
도 10은 본 발명의 연소효율 최적화장치가 설치되는 자동차 엔진의 설명도
도 11은 도 1의 실제품을 나타낸 이미지 사진
도 12, 13, 14는 도 11의 연소효율 최적화장치가 설치되는 자동차 엔진의 흡입메니홀드의 개략적인 이미지 사진
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 내연기관의 연소효율 최적화장치는,
내연기관으로 연소공기를 유입하는 흡입메니홀드 또는 배기머플러 상에 하나 이상의 연소효율 최적화장치를 설치하되,
상기 연소효율 최적화장치는 내부가 중공체인 원통형 통체와, 상기 통체의 외주연에 나선형으로 다수의 공기 와류 날개를 구성하고, 상기 원통형 통체의 내주연에 원추형 통체를 형성하여서 된 것이다.
본 발명의 다른 특징은, 상기 연소효율 최적화장치는 내연기관으로 연소공기를 유입하는 흡입메니홀드 또는 배기머플러 상에 하나 이상의 연소효율 최적화장치를 설치하되,
상기 연소효율 최적화장치는 내부가 중공체인 원통형 통체와, 상기 통체의 외주연에 나선형으로 다수의 공기 와류 날개를 구성하고, 상기 원통형 통체의 내주연에 원추형 통체를 형성하며, 상기 원추형 통체의 내주연에 마치 골프공의 외주연 홈과 같은 다수의 반구형 홈을 형성하여서 이러한 반구형 홈들에 의해 유입되는 공기들이 서로 부딪쳐서 공기막을 형성하는 딤플(Dimple, 보조개라는 뜻) 효과를 얻을 수 있도록 한 것이다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 연소효율 최적화장치는 내연기관으로 연소공기를 유입하는 흡입메니홀드나 배기머플러 상에 하나 이상의 연소효율 최적화장치를 설치하되,
상기 연소효율 최적화장치는 내부가 중공체인 원통형 통체와, 상기 통체의 외주연에 나선형으로 다수의 공기 와류 날개를 구성하고,
상기 원통형 통체의 내주연에 원통형 통체를 형성하며, 상기 원통형 통체의 내주연에 마치 골프공의 외주연 홈과 같은 다수의 반구형 홈을 형성하여서 이러한 반구형 홈들에 의해 유입되는 공기들이 서로 부딪쳐서 공기막을 형성하는 딤플(Dimple, 보조개라는 뜻) 효과를 얻을 수 있도록 한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내연기관의 연소효율 최적화장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 14에 있어서,
본 발명의 양호할 실시예를 보인 내연기관의 연소효율 최적화장치는,
내연기관(100)으로 공기를 흡입하여 공기여과기(101)를 통해 여과시키는 흡입메니홀드(102) 또는 배기머플러 상에 연소효율 최적화장치(10)를 설치하여서 내연기관으로 유입되는 흡입공기를 와류시켜 연료와 공기의 확실한 희석효과를 얻을 수 있도록 한 것이다.
상기 본 발명의 연소효율 최적화장치(10)는, 내연기관으로 연소공기를 유입하는 흡입메니홀드(102) 또는 배기머플러 상에 적어도 하나 이상 설치되는 것으로서, 이러한 연소효율 최적화장치(10)는 바람직하기로는 공기여과기(101)의 앞쪽이나 뒤쪽 또는 공기여과기의 앞, 뒤쪽 모두의 흡입메니홀드 상에 설치된다.
도 1 내지 도 3에서,
본 발명의 양호할 실시예를 보인 내연기관의 연소효율 최적화장치(10)는,
내연기관으로 연소공기를 유입하는 흡입메니홀드 또는 배기머플러 상에 하나 이상의 연소효율 최적화장치를 설치하여서 된 내연기관의 연소효율 최적화장치에 있어서,
상기 연소효율 최적화장치(10)는,
내부가 중공체로 된 원통형 통체(11)와;
상기 원통형 통체의 외주연에 나선형으로 형성된 다수의 공기 와류 날개(12)와;
상기 원통형 통체의 내주연에 고정되는 원추형 통체(13)로 구성하여서 된 것이다.
상기 본 발명의 양호할 실시예를 보인 연소효율 최적화장치(10)는 원통형 통체(11)의 외주연에 나선형으로 형성된 다수의 공기 와류 날개(12)에 의해 흡입메니홀드로 유입되는 가장자리 공기를 와류시키고,
흡입메니홀드의 중앙으로 유입되는 공기는 상기 원통형 통체(11)의 내주연에 고정된 원추형 통체(13)가 벤츄리와 같은 역할을 하면서 공기 유속이 빨라지고 압력이 상승하여서 내연기관으로 유입되는 흡입공기의 흐름을 특정 구간에서만 인위적으로 가속화시키거나 공기 흐름을 인위적으로 완화시키므로서,
내연기관의 흡입메니홀드에 설치된 공기흐름센서의 작동에 지속적인 영향을 주게 되고, 이러한 흡입메니홀드 내부의 공기 흐름과 관련된 변화된 인식 값을 내연기관의 E.C.U에 지속적으로 인가하여서 내연기관의 연료분사 시간을 줄여 연소효율을 최적화시킬 수 있는 것이다.
도 4 및 도 5에서,
본 발명의 다른 실시예를 보인 내연기관의 연소효율 최적화장치는 도 4, 5에 도시한 바와 같이,
내연기관으로 연소공기를 유입하는 흡입메니홀드 또는 배기머플러 상에 적어도 하나 이상의 연소효율 최적화장치(10a)를 설치하되,
상기 연소효율 최적화장치(10a)는
내부가 중공체로 된 원통형 통체(11a)와;
상기 원통형 통체의 외주연에 나선형으로 형성된 다수의 공기 와류 날개(12a)와;
상기 원통형 통체의 내주연에 고정되는 원추형 통체(13a); 및
상기 원추형 통체의 내주연에 마치 골프공의 외주연 홈과 같이 형성된 다수의 반구형 홈(14a)으로 구성하여서 된 것이다.
그러므로, 상기 실시예에 의한 연소효율 최적화장치(10a)는 원통형 통체(11a)의 외주연에 나선형으로 형성된 다수의 공기 와류 날개(12a)에 의해 흡입메니홀드로 유입되는 가장자리 공기를 와류시키고,
흡입메니홀드의 중앙으로 유입되는 공기는 상기 원통형 통체(11a)의 내주연에 고정된 원추형 통체(13a)가 벤츄리와 같은 역할을 하면서 공기 유속이 빨라지고 압력이 상승하며,
상기 원추형 통체(13a)의 내주연에 마치 골프공의 외주연 홈과 같은 형성된 다수의 반구형 홈(14a)들에 의해 유입되는 공기들이 서로 부딪쳐서 공기막을 형성하는 딤플(Dimple, 보조개라는 뜻) 효과를 얻을 수 있는 것이다.
그러므로 내연기관으로 유입되는 흡입공기의 흐름을 특정 구간에서만 인위적으로 가속화시키거나 공기 흐름을 인위적으로 완화시키므로서,
내연기관의 흡입메니홀드에 설치된 공기흐름센서의 작동에 지속적인 영향을 주게 되고, 이러한 흡입메니홀드 내부의 공기 흐름과 관련된 변화된 인식 값을 내연기관의 E.C.U에 지속적으로 인가하여서 내연기관의 연료분사 시간을 줄여 연소효율을 최적화시킬 수 있는 것이다.
도 6, 7, 8에서,
본 발명의 또 다른 실시예를 보인 내연기관의 연소효율 최적화장치는 도 6, 7, 8에 도시한 바와 같이,
내연기관으로 연소공기를 유입하는 흡입메니홀드 또는 배기머플러 상에 적어도 하나 이상의 연소효율 최적화장치(10b)를 설치하되,
상기 연소효율 최적화장치(10b)는,
내부가 중공체로 된 원통형 통체(11b)와;
상기 원통형 통체의 외주연에 나선형으로 형성된 다수의 공기 와류 날개(12b)와;
상기 원통형 통체의 내주연에 고정되는 원통형 통체(13b); 및
상기 원통형 통체의 내주연에 마치 골프공의 외주연 홈과 같이 형성된 다수의 반구형 홈(14b)으로 구성하여서 된 것이다.
그러므로, 상기 실시예에 의한 연소효율 최적화장치(10b)는 원통형 통체(11b)의 외주연에 나선형으로 형성된 다수의 공기 와류 날개(12b)에 의해 흡입메니홀드로 유입되는 가장자리 공기를 와류시키고,
흡입메니홀드의 중앙으로 유입되는 공기는 상기 원통형 통체(13b)의 내주연에 마치 골프공의 외주연 홈과 같은 형성된 다수의 반구형 홈(14b)들에 의해 유입되는 공기들이 서로 부딪쳐서 공기막을 형성하는 딤플(Dimple, 보조개라는 뜻) 효과를 얻을 수 있는 것이다.
그러므로 본 발명의 연소효율 최적화장치는 내연기관으로 유입되는 흡입공기의 흐름을 특정 구간에서만 인위적으로 가속화시키거나 공기 흐름을 인위적으로 완화시키므로서,
내연기관의 흡입메니홀드에 설치된 공기흐름센서의 작동에 지속적인 영향을 주게 되고, 이러한 흡입메니홀드 내부의 공기 흐름과 관련된 변화된 인식 값을 내연기관의 E.C.U에 지속적으로 인가하여서 내연기관의 연료분사 시간을 줄여 연소효율을 최적화시킬 수 있는 것이다.
상기 본 발명의 내연기관의 연소효율 최적화장치는 내연기관의 흡입메니홀드 또는 배기머플러 상에 적어도 하나 이상 설치하여서 동일한 기능과 효과를 얻을 수도 있다.
그러므로 본 발명의 내연기관의 연소효율 최적화장치는, 내연기관의 고속회전 시 흡입공기는 원통형 통체의 중앙과 가장자리를 따라 함께 유입되면서 흡입공기에 강력한 와류가 형성되고,
내연기관의 중속 및 저속회전 시 흡입공기는 상기 연소효율 최적화장치의 가장자리를 따라 흡입되면서 공기 와류 날개에 의해 강력한 와류가 형성되므로 흡입공기와 연료는 확실한 희석효과를 얻어 강력한 폭발력과 가속력을 지니게 되어 결국 연비절감과 엔진의 등판능력이 좋아지게 되는 것이다.
그러므로 본 발명은 내연기관으로 유입되는 흡입공기를 와류시켜서 연료와 공기를 확실하게 희석시킬 수 있으므로 중,저속에서 탁월한 폭발력과 가속력을 지니게 되므로 등판능력이 좋아지고, 연소효율 최적화장치를 합성수지로 사출하여 대량생산이 가능하므로 아주 저렴하게 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 내연기관의 출력이 증대되므로 연료절감 효과가 있는 것이다.
한편, 본 발명은 상기한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 수정 및 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 이러한 수정 및 변형이 첨부하는 특허청구범위에 포함되는 것이라면 본 발명에 속하는 것임은 자명할 것이다.
10, 10a, 10b : 연소효율 최적화장치
11, 11a, 11b : 원통형 통체
12, 12a, 12b : 공기 와류 날개
13, 13a : 원추형 통체
13b : 원통형 통체
14a, 14b : 반구형 홈
100 : 내연기관
101 : 공기여과기
102 : 흡입메니홀드

Claims (3)

  1. 내연기관으로 연소공기를 유입하는 흡입메니홀드나 배기머플러 상에 하나 이상의 연소효율 최적화장치를 설치하여서 된 내연기관의 연소효율 최적화장치에 있어서,
    상기 연소효율 최적화장치(10)는,
    내부가 중공체로 된 원통형 통체(11)와;
    상기 원통형 통체의 외주연에 나선형으로 형성된 다수의 공기 와류 날개(12)와;
    상기 원통형 통체의 내주연에 고정되는 원추형 통체(13)로 구성하여서 된 것이 특징인 내연기관의 연소효율 최적화장치.
  2. 내연기관으로 연소공기를 유입하는 흡입메니홀드나 배기머플러 상에 하나 이상의 연소효율 최적화장치를 설치하여서 된 내연기관의 연소효율 최적화장치에 있어서,
    상기 연소효율 최적화장치(10a)는,
    내부가 중공체로 된 원통형 통체(11a)와;
    상기 원통형 통체의 외주연에 나선형으로 형성된 다수의 공기 와류 날개(12a)와;
    상기 원통형 통체의 내주연에 고정되는 원추형 통체(13a); 및
    상기 원추형 통체의 내주연에 골프공의 외주연 홈과 같이 형성된 다수의 반구형 홈(14a)으로 구성하여서 된 것이 특징인 내연기관의 연소효율 최적화장치.
  3. 내연기관으로 연소공기를 유입하는 흡입메니홀드나 배기머플러 상에 하나 이상의 연소효율 최적화장치를 설치하여서 된 내연기관의 연소효율 최적화장치에 있어서,
    상기 연소효율 최적화장치(10b)는,
    내부가 중공체로 된 원통형 통체(11b)와;
    상기 원통형 통체의 외주연에 나선형으로 형성된 다수의 공기 와류 날개(12b)와;
    상기 원통형 통체의 내주연에 고정되는 원통형 통체(13b); 및
    상기 원통형 통체의 내주연에 골프공의 외주연 홈과 같이 형성된 다수의 반구형 홈(14b)으로 구성하여서 된 것이 특징인 내연기관의 연소효율 최적화장치.
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