KR20170071636A - Apparatus for generating swirl in engine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엔진의 스월 형성 장치에 관한 것으로, 캠스트로크가 짧은 제1캠(11)과 제2캠(12) 및 상대적으로 캠스트로크가 긴 센터캠(13)을 구비하고, 센터스윙암(23)의 내부에 제1스윙암(21)과 제2스윙암(22)을 각각 구속하는 제1구속기구(51)와 제2구속기구(52)을 구비한다. 제1스윙암(21)과 제2스윙암(22)의 센터스윙암(23)과의 결합 여부에 따라 제1흡기밸브(51)와 제2흡기밸브(52)의 밸브리프트가 조절되어 스월이 형성된다. 따라서 별도의 스월컨트롤밸브를 설치하지 않고도 연소실 내에 스월을 형성하여 연소성능 향상 및 배출가스 저감을 도모할 수 있다.The present invention relates to a swirl forming device for an engine and includes a first cam (11) and a second cam (12) having a short cam stroke and a center cam (13) having a relatively long cam stroke, A first restraining mechanism 51 and a second restraining mechanism 52 for restricting the first swing arm 21 and the second swing arm 22, respectively. The valve lift of the first intake valve 51 and the second intake valve 52 is adjusted according to whether the first swing arm 21 and the second swing arm 22 are engaged with the center swing arm 23, . Therefore, a swirl can be formed in the combustion chamber without providing a separate swirl control valve, thereby improving the combustion performance and reducing the exhaust gas.
Description
본 발명은 엔진의 스월 형성 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흡기밸브의 리프트량을 조절하여 스월을 형성 및 제어할 수 있도록 된 엔진의 스월 형성 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a swirl forming device for an engine, and more particularly, to an swirl forming device for an engine capable of adjusting and controlling a swirl amount of an intake valve.
엔진의 연소실에서는 연료와 공기가 혼합되어 연소되며, 이때 발생하는 열에너지가 운동에너지로 변환되어 자동차가 주행하게 된다.In the combustion chamber of the engine, fuel and air are mixed and burned, and the heat energy generated at this time is converted into kinetic energy and the vehicle is driven.
양질의 연소 즉, 연소 효율이 우수하고 배기가스(탄화수소(HC), 일산화탄소(CO), 입자상 물질(PM), 질소산화물(NOx) 등)의 발생이 적은 연소가 이루어지기 위해서는 연료와 공기가 잘 섞이는 것이 중요하다.In order to perform combustion with good combustion, that is, with a high combustion efficiency and little generation of exhaust gas (hydrocarbon (HC), carbon monoxide (CO), particulate matter (PM), nitrogen oxide (NOx), etc.) It is important to mix.
따라서 연료와 공기가 잘 혼합될 수 있도록 연소실 내에 와류를 형성하게 되는데, 수평 방향의 와류를 스월(swirl), 수직 방향의 와류를 텀블(tumble)이라 칭한다.Therefore, a vortex is formed in the combustion chamber so that fuel and air can be mixed well. The vortex in the horizontal direction is referred to as a swirl, and the vortex in the vertical direction is referred to as a tumble.
종래에는 연소실에 스월을 형성하기 위하여, 흡기매니폴드의 각 러너를 스트레이트라인과 스월라인으로 구분하고 스트레이트라인에 스월컨트롤밸브를 설치하였다. 따라서 스월컨트롤밸브를 닫아 스트레이트라인을 차단하면 스월라인을 통해서만 공기가 유입됨으로써 흡입유동에 방향성이 생겨 연소실내에서 스월이 형성되었다. 이와 같은 종래의 스월 형성 기술이 국내특허공개 제10-2000-0025090호에 게시되어 있다.Conventionally, in order to form a swirl in the combustion chamber, each runner of the intake manifold is divided into a straight line and a swirl line, and a swirl control valve is provided on a straight line. Therefore, if the straight line is closed by closing the swirl control valve, air is introduced only through the swirl line, so that the swirl flow is directed and the swirl is formed in the combustion chamber. Such a conventional swirl forming technique is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2000-0025090.
한편, 상기 스월컨트롤밸브는 흡기매니폴드의 모든 러너들을 관통하여 설치된 밸브축에 각 러너의 스트레이트라인 해당 위치마다 밸브판이 설치되고, 상기 밸브축의 일단에 밸브액추에이터를 설치한 구조로 이루어져 있다.Meanwhile, the swirl control valve has a structure in which a valve plate is installed at each position of a straight line of each runner on a valve shaft installed through all the runners of the intake manifold, and a valve actuator is provided at one end of the valve shaft.
상기 밸브액추에이터로는 흡기매니폴드의 부압에 의해 작동되는 기계식 액추에이터나 전기로 작동되는 전동 모터식 액추에이터가 사용되며, 흡기매니폴드의 외측에 설치된다.As the valve actuator, a mechanical actuator operated by a negative pressure of an intake manifold or an electrically operated electric motor type actuator is used, and is installed outside the intake manifold.
따라서 종래의 스월 형성 장치는 밸브액추에이터가 차지하는 공간이 커서 엔진룸의 레이아웃 설정 자유도가 저하되고, 밸브축과 밸브판이 공기의 흡입 단면적을 축소시킬 뿐만 아니라 흡기 유동의 저항으로 작용하여 흡기 효율이 저하되며, 스월컨트롤밸브 작동시 밸브판이 스트레이트포트의 접촉면에 충돌하면서 작동 소음이 발생하게 되는 문제점이 있었다.Therefore, in the conventional swirl-forming apparatus, the space occupied by the valve actuator is large, so that the degree of freedom in layout setting of the engine room is reduced, and the valve shaft and the valve plate not only reduce the suction cross-sectional area of the air but also act as a resistance of the intake flow, , The valve plate collides with the contact surface of the straight port during operation of the swirl control valve, thereby causing operation noise.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 흡기매니폴드의 러너 내부에 별도의 밸브(스월컨트롤밸브)를 설치하지 않고도 스월을 형성할 수 있게 됨으로써 엔진룸 레이아웃 설정 자유도가 향상되고, 흡기 효율이 향상되며, 작동 소음이 발생하지 않도록 된 엔진의 스월 형성 장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a swirl control valve which is capable of forming a swirl without providing a separate valve (swirl control valve) in a runner of an intake manifold, , An intake efficiency is improved, and an operation noise is not generated.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 서로 동일한 캠스트로크를 갖는 제1캠과 제2캠, 상기 제1캠과 제2캠에 각각 연동되는 제1스윙암과 제2스윙암, 상기 제1스윙암과 제2스윙암에 각각 연동되는 제1흡기밸브와 제2흡기밸브, 상기 제1캠과 제2캠의 사이에 설치되고 제1캠과 제2캠보다 상대적으로 긴 캠스트로크를 갖는 센터캠, 상기 제1스윙암과 제2스윙암의 사이에 설치되고 센터캠에 연동되는 센터스윙암, 상기 센터스윙암과 제1스윙암을 선택적으로 연결하는 제1구속기구, 상기 센터스윙암과 제2스윙암을 선택적으로 연결하는 제2구속기구를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a cam follower comprising a first cam and a second cam having the same cam stroke, a first swing arm and a second swing arm interlocked with the first cam and the second cam, A first swing arm and a second swing arm, a first swing arm and a second swing arm, a first intake valve and a second intake valve interlocked with the first swing arm and the second swing arm, respectively, and cam strooves provided between the first cam and the second cam, A center swing arm provided between the first swing arm and the second swing arm and interlocked with the center cam, a first restraining mechanism selectively connecting the center swing arm and the first swing arm, And a second restraining mechanism for selectively connecting the second swing arm.
상기 제1구속기구와 제2구속기구는 솔레노이드코일과 그 내부에 삽입되어 솔레노이드코일의 전류 공급 방향에 따라 솔레노이드코일의 외부로 돌출되거나 내부로 인입되는 연결핀을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The first and second restraint mechanisms may include a solenoid coil and a connection pin inserted into the solenoid coil and protruding from the solenoid coil according to a current supply direction of the solenoid coil or inserted into the solenoid coil.
상기 제1구속기구와 제2구속기구는 센터스윙암의 내부에 각각의 연결핀이 센터스윙암의 외측을 향하도록 설치되고, 제1스윙암에는 제1구속기구의 연결핀이 삽입되는 삽입홈이 형성되고, 제2스윙암에는 제2구속기구의 연결핀이 삽입되는 삽입홈이 형성된 것을 특징으로 한다.The first and second restraint mechanisms are installed in the center swing arm such that the respective connecting pins are directed to the outside of the center swing arm. In the first swing arm, the insertion pin And the second swing arm is formed with an insertion groove into which the connection pin of the second restricting mechanism is inserted.
상기 제1구속기구와 제2구속기구의 솔레노이드코일에 전류를 공급하고, 전류의 공급 방향을 조절하는 전류제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a current controller for supplying a current to the solenoid coil of the first and second constraining mechanisms and adjusting a current supply direction.
상기 전류제어기는 엔진의 운전 상태를 파악할 수 있는 전자제어유니트로부터 제1구속기구와 제2구속기구의 작동 제어신호를 전달받는 것을 특징으로 한다.The current controller receives an operation control signal of the first and second restraint mechanisms from an electronic control unit capable of grasping the operation state of the engine.
상기 전자제어유니트는 제1구속기구와 제2구속기구를 모두 연결핀 인입 상태로 제어하여 제1흡기밸브와 제2흡기밸브를 각각 제1캠과 제2캠에 의한 짧은 밸브리프트량으로 개방시키는 것을 특징으로 한다.The electronic control unit controls both the first restricting mechanism and the second restricting mechanism in a connection pin pulling state to open the first intake valve and the second intake valve at a short valve lift amount by the first cam and the second cam, .
상기 전자제어유니트는 제1구속기구와 제2구속기구를 모두 연결핀 돌출 상태로 제어하여 제1흡기밸브와 제2흡기밸브를 모두 센터캠에 의한 긴 밸브리프트량으로 개방시키는 것을 특징으로 한다.The electronic control unit controls both the first restricting mechanism and the second restricting mechanism in a state of projecting the connection pin so that both the first intake valve and the second intake valve are opened by a long valve lift amount by the center cam.
상기 전자제어유니트는 제1구속기구의 연결핀은 돌출시키고 제2구속기구의 연결핀은 인입시켜서 제1흡기밸브는 센터캠에 의한 긴 밸브리프트량으로 개방시키고 제2흡기밸브는 제2캠에 의한 짧은 밸브리프트량으로 개방시키는 것을 특징으로 한다.The connection pin of the first restraining mechanism is protruded and the connecting pin of the second restraining mechanism is pulled in so that the first intake valve opens to a long valve lift amount by the center cam and the second intake valve opens to the second cam The valve is opened by a short valve lift amount.
상기 전자제어유니트는 제2구속기구의 연결핀은 돌출시키고 제1구속기구의 연결핀은 인입시켜서 제2흡기밸브는 센터캠에 의한 긴 밸브리프트량으로 개방시키고 제1흡기밸브는 제1캠에 의한 짧은 밸브리프트량으로 개방시키는 것을 특징으로 한다.The connection pin of the second restraint mechanism is protruded and the connecting pin of the first restraining mechanism is pulled in so that the second intake valve is opened to a long valve lift amount by the center cam and the first intake valve is opened to the first cam The valve is opened by a short valve lift amount.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면, 흡기매니폴드의 러너 내부에 별도의 스월컨트롤밸브를 설치하지 않고도 연소실에 스월을 형성할 수 있게 된다.According to the present invention as described above, a swirl can be formed in the combustion chamber without providing a separate swirl control valve in the runner of the intake manifold.
따라서 상기 스월컨트롤밸브를 작동시키는 밸브액추에이터가 사용되지 않으므로 밸브액추에이터를 설치할 공간을 확보할 필요가 없게 됨으로써 그 만큼의 공간을 자유로이 활용할 수 있게 된다. 즉, 엔진 레이아웃 설정의 자유도가 향상된다.Therefore, since the valve actuator for operating the swirl control valve is not used, it is not necessary to secure a space for installing the valve actuator, thereby making it possible to freely utilize the space. That is, the degree of freedom of engine layout setting is improved.
또한 스월컨트롤밸브를 구성하는 밸브축과 밸브판이 러너 내부에 존재하지 않게 되어 이들에 의해 흡입 단면적이 감소되지 않고 흡기 저항이 발생하지 않으므로 흡기효율이 향상된다.In addition, since the valve shaft and the valve plate constituting the swirl control valve are not present inside the runner, the intake cross-sectional area is not reduced and the intake resistance is not generated, thereby improving the intake efficiency.
또한 상기 밸브판이 존재하지 않으므로 밸브판 작동시 발생하는 충돌 소음이 발생하지 않게 되는 효과가 있다.In addition, since there is no valve plate, there is an effect that a collision noise generated when the valve plate operates is not generated.
또한 본 발명은 양측 흡기밸브의 리프트량을 서로 반대로 전환하여 스월의 방향을 자유로이 전환할 수 있다. 따라서 공기와 연료의 활발한 혼합을 유도하여 연소 성능이 향상되고 엔진 출력이 향상되며 배기가스 배출량이 감소되는 효과가 있다.Further, the present invention can freely change the direction of the swirl by reversing the lift amounts of the two intake valves. Therefore, active mixing of air and fuel is induced to improve the combustion performance, the engine power is improved, and the exhaust gas emission amount is reduced.
도 1은 본 발명에 따른 스월 형성 장치의 정면도.
도 2는 도 1의 우측면도.
도 3은 도 1의 평면도.
도 4의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 여러 작동 상태를 설명하기 위한 스윙암의 연결 상태도.1 is a front view of a swirl forming apparatus according to the present invention;
Fig. 2 is a right side view of Fig. 1; Fig.
3 is a plan view of Fig.
4 (a) to 4 (d) are diagrams showing connection states of swing arms for explaining various operating states of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되게 도시되어 있을 수 있다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. The thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the accompanying drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, and these may vary depending on the intention of the user, the operator, or the precedent. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 정면도, 우측면도, 평면도로서 본 발명에 따른 엔진의 스월 형성 장치는, 서로 동일한 캠스트로크를 갖는 제1캠(11)과 제2캠(12), 제1캠(11)과 제2캠(12)에 각각 연동되는 제1스윙암(21)과 제2스윙암(22), 제1스윙암(21)과 제2스윙암(22)에 각각 연동되어 연소실(1)의 흡기포트를 개폐하는 제1흡기밸브(41)와 제2흡기밸브(42), 제1캠(11)과 제2캠(12)의 사이에 설치되고 제1캠(11)과 제2캠(12)보다 상대적으로 긴 캠스트로크를 갖는 센터캠(13), 제1스윙암(21)과 제2스윙암(22)의 사이에 설치되고 센터캠(13)에 연동되는 센터스윙암(23), 센터스윙암(23)과 제1스윙암(21)을 선택적으로 연결하는 제1구속기구(51), 센터스윙암(23)과 제2스윙암(22)을 선택적으로 연결하는 제2구속기구(42)를 포함한다.1 to 3 are a front view, a right side view, and a plan view of the present invention, wherein the swirl forming device for an engine according to the present invention comprises a first cam 11 and a
제1캠(11)과 제2캠(12) 및 센터캠(13)은 모두 동일한 캠샤프트(10)에 장착되어 캠샤프트(10)와 일체로 회동되며, 이들은 각 캠의 노우즈 부분이 가리키는 각도가 동일하도록 캠샤프트(10)에 동일한 방향으로 설치되어 있다.The first cam 11, the
전술한 바와 같이 센터캠(13)은 제1캠(11)과 제2캠(12)에 비해 긴 캠스트로크를 갖고 있어서 제1캠(11)과 제2캠(12)에 의해 유도되는 밸브리프트량에 비해 보다 큰 값의 밸브리프트량으로 제1흡기밸브(41)와 제2흡기밸브(42)를 작동시킬 수 있다.As described above, the
제1스윙암(21)과 제2스윙암(22) 및 센터스윙앙(23)은 모두 동일한 스윙암샤프트(20)에 장착되어 있으며, 이들은 모두 동일한 형상(특히 캠 접촉면의 형상) 및 크기로 이루어진다. 단, 각 스윙암(21,22,23)들은 스윙암샤프트(20)에 회전이 자유로운 상태로 설치된다. 즉, 스윙암샤프트(20)는 캠샤프트(10)와는 달리 회전하지 않는 고정축이며 각각의 스윙암(21,22,23)들은 스윙암샤프트(20)에서 상호 독립적으로 회동 가능한 상태로 설치된다.The
제1스윙암(21)과 제2스윙암(22)의 단부는 각각 제1흡기밸브(41)와 제2흡기밸브(42)의 상단에 접촉되어 있다.The ends of the
제1흡기밸브(41)와 제2흡기밸브(42)에는 각각 스프링(30)이 구비되어 있다. 스프링(30)은 제1흡기밸브(41)와 제2흡기밸브(42)에 이들을 항상 상방으로 이동시키려는 힘을 가하여 흡기포트를 닫힌 상태로 유지한다.The
따라서 엔진 작동에 의해 상기 캠샤프트(10)가 회전되면, 캠샤프트(10)와 일체로 제1캠(11)과 제2캠(12)이 회전되고, 제1캠(11)과 제2캠(12)에 각각 연동되어 제1스윙암(21)과 제2스윙암(22)이 스윙암샤프트(20)를 중심으로 상하로 회동된다.Therefore, when the
제1스윙암(21)과 제2스윙암(22)이 하방으로 회동될 때 제1흡기밸브(41)와 제2흡기밸브(42)가 각각 하방으로 밀려 이동함으로써 각 밸브가 막고 있던 흡기포트가 개방되어 연소실(1)로 흡기가 유입된다.When the
그리고 제1스윙암(21)과 제2스윙암(22)이 상방으로 회동될 때 제1흡기밸브(41)와 제2흡기밸브(42)는 스프링(30)의 복원력에 의해 다시 상방으로 밀어 올려지고, 이에 연소실(1)의 흡기포트가 차단되어 공기 흡입이 차단된다.When the
상기 제1구속기구(51)와 제2구속기구(52)는 각각의 솔레노이드코일(51a,52a)과, 그 솔레노이드코일(51a,52a)의 내부에 위치한 연결핀(51b,52b)으로 이루어진다.The first and
상기 연결핀(51b,52b)은 솔레노이드코어로서 솔레노이드코일(51a,52a)의 전류 공급 방향에 따라 솔레노이드코일(51a,52a)의 외부로 돌출되거나 내부로 인입되는 상태로 작동된다.The
제1구속기구(51)와 제2구속기구(52)는 센터스윙암(23)의 내부에 설치되는데, 연결핀(51b,52b)이 각각 제1스윙앙(21)과 제2스윙암(22)쪽을 향하는 상태로 설치된다. 즉, 제1구속기구(51)는 연결핀(51b)이 제1스윙암(21)을 향하도록 설치되고 제2구속기구(52)는 연결핀(52b)이 제2스윙암(22)을 향하도록 설치된다.The
제1구속기구(52)와 제2구속기구(52)의 각 연결핀(51b,52b)과 마주보는 제1스윙암(21)과 제2스윙암(22)의 대응면에는 연결핀(51b,52b)이 삽입되는 삽입홈(21a,22a)이 형성된다.The
따라서 제1구속기구(51)의 연결핀(51b)이 돌출되면 연결핀(51b)이 제1스윙암(21)의 삽입홈(21a)에 삽입되어 센터스윙암(23)과 제1스윙앙(21)이 연결되고, 제2구속기구(52)의 연결핀(52b)이 돌출되면 연결핀(52b)이 제2스윙암(22)의 삽입홈(22a)에 삽입되어 센터스윙암(23)과 제2스윙암(22)이 연결된다.When the connecting
상기 제1구속기구(51)와 제2구속기구(52)는 전류제어기(60)에 연결되어 전류제어기(60)로부터 전류를 공급받는다. 전류제어기(60)는 전자제어유니트(70)에 연결되어 전자제어유니트(70)의 제어 신호에 따라 제1구속기구(51)와 제2구속기구(52)로의 전류 공급 여부 및 전류의 공급 방향을 조절한다. 따라서 상기 제1구속기구(51)와 제2구속기구(52)의 작동을 제어함으로써 제1스윙암(21)과 제2스윙암(22)의 센터스윙암(23)과의 연결 여부를 자유로이 조정할 수 있다.The first and
전자제어유니트(70)는 엔진제어유니트(ECU)일 수 있으며, 엔진회전수, 흡입 공기량, 연료압, 액셀페달개도 등 다양한 엔진 운전 조건을 고려하여 그 시점에 적합한 연소실 내 가스 유동이 형성되도록 전류제어기(60)를 통해 제1구속기구(51)와 제2구속기구(52)의 작동을 조절한다.The
이제 본 발명의 작용 효과를 설명한다.The function and effect of the present invention will now be described.
본 발명에 따른 스월 형성 장치는 도 4에 도시된 4가지 경우로 작동될 수 있다.The swirl forming apparatus according to the present invention can be operated in the four cases shown in FIG.
먼저 도 4의 (a)는 제1구속기구(51)와 제2구속기구(52)의 연결핀(51b,52b)이 모두 센터스윙암(23)의 내부로 인입된 상태로 제어된 경우이다. 이 경우는 제1스윙암(21)과 제2스윙암(22)이 센터스윙암(23)에 구속되지 않으므로 각각 자신과 접촉한 제1캠(11)과 제2캠(12)에 의해서 작동된다. 제1캠(11)과 제2캠(12)은 센터캠(13)에 비해 짧은 캠스트로크를 가지므로 이때 제1흡기밸브(41)와 제2흡기밸브(42)의 개도량은 센터스윙암(23)에 의해 개방될 때에 비해 작게 형성되며, 이에 양쪽 흡기포트에서 동일하게 작은 유량의 흡기가 유입된다.4A is a case in which both the connecting
도 4의 (b)의 경우는 제1구속기구(51)와 제2구속기구(52)의 연결핀(51b,52b)이 모두 돌출된 상태로서 제1구속기구(51)의 연결핀(51b)은 제1스윙암(21)의 삽입홈(21a)에 삽입되고 제2구속기구(52)의 연결핀(52b)은 제2스윙암(22)의 삽입홈(22a)에 삽입되어 제1스윙암(21)과 제2스윙암(22)이 모두 센터스윙암(23)에 연결된다. 따라서 제1스윙암(21)과 제2스윙암(22)은 센터스윙암(23)과 일체로 상하 회동된다.4B shows a state in which both the connecting
제1캠(11)과 제2캠(12)에 비해 센터캠(13)의 캠스트로크가 길기 때문에 이 경우 제1스윙암(21)과 제2스윙암(22)도 센터캠(13)에 의해서 상하 회동량이 결정된다. 따라서 제1흡기밸브(41)와 제2흡기밸브(42)의 개도량은 제1스윙암(21)과 제2스윙암(22)에 의해 개방될 때에 비해 크게 형성되며, 이에 양쪽 흡기포트에서 동일하게 많은 유량의 흡기가 유입된다.Since the cam stroke of the
상기와 같이 본 발명은 양측 흡기밸브를 동일하게 작게 개방하거나 또는 동일하게 크게 개방하여 연소실(1)로의 흡기량을 조절할 수 있다. 이때 양측 흡기포트를 통해 유입되는 흡기량이 동일하기 때문에 연소실(1)의 내부에 스월 유동은 형성되지 않는다.As described above, the intake air amount into the combustion chamber 1 can be adjusted by opening the intake valves on both sides as small as possible or by opening the intake valves as large as possible. At this time, the swirl flow is not formed in the combustion chamber 1 because the amount of intake air flowing through both intake ports is the same.
한편, 도 4의 (c)는 제1구속기구(51)의 연결핀(51b)만 돌출되어 센터스윙암(23)에 제1스윙암(21)만 구속되고, 제2스윙암(22)은 센터스윙암(23)에 대해 자유로운 상태이다.4C shows only the connecting
이 상태에서는 제1흡기밸브(41)는 센터캠(13)에 의해 작동되고 제2흡기밸브(42)는 원래대로 제2캠(12)에 의해 작동되므로 제1흡기밸브(41)가 제2흡기밸브(42)에 비해 큰 밸브리프트량을 갖게 되어 제1흡기밸브(41)의 흡기포트에 제2흡기밸브(42)의 흡기포트에 비해 상대적으로 다량의 흡기가 강하게 유입된다.The
따라서 연소실(1)에는 제1흡기밸브(41)의 흡기포트쪽에서 제2흡기밸브(42)의 흡기포트쪽으로 스월 유동이 형성된다.Therefore, a swirling flow is formed in the combustion chamber 1 from the intake port side of the
반면, 도 4의 (d)는 제2구속기구(52)의 연결핀(52b)만 돌출되어 센터스윙암(23)에 제2스윙암(22)만 구속되고, 제1스윙암(21)은 센터스윙암(23)에 대해 자유로운 상태이다.4D, only the connecting
이 상태에서는 제2흡기밸브(42)는 센터캠(13)에 의해 작동되고 제1흡기밸브(41)는 원래대로 제1캠(11)에 의해 작동되므로 제2흡기밸브(42)가 제1흡기밸브(41)에 비해 큰 밸브리프트량을 갖게 되어 제2흡기밸브(42)의 흡기포트에 제1흡기밸브(41)의 흡기포트에 비해 상대적으로 다량의 흡기가 강하게 유입된다.In this state, since the
따라서 연소실(1)에는 제2흡기밸브(42)의 흡기포트쪽에서 제1흡기밸브(41)의 흡기포트쪽으로 스월 유동이 형성된다.Therefore, a swirling flow is formed in the combustion chamber 1 from the intake port side of the
상기와 같이 본 발명은 제1구속기구(51)와 제2구속기구(52)의 작동을 제어하여 센터스윙암(23)에 제1스윙암(21)과 제2스윙암(22) 중 어느 한쪽의 스윙암만을 구속시킴으로써 구속된 스윙암에 의해 작동되는 흡기밸브쪽에 반대쪽 흡기밸브쪽에 비해서 강한 흡기 유동을 형성하여 연소실내에 스월을 형성할 수 있다.As described above, the present invention controls the operation of the
상기와 같이 연소실에 스월이 형성됨으로써 연료와 공기의 혼합이 원활하게 이루어져 연소 성능이 향상되고, 배출가스가 저감된다.As described above, since the swirl is formed in the combustion chamber, the fuel and the air are smoothly mixed to improve the combustion performance, and the exhaust gas is reduced.
상기와 같이 본 발명은 별도의 스월컨트롤밸브를 이용하지 않고도 스월을 형성할 수 있게 됨에 따라 기존에 스월컨트롤밸브의 액추에이터가 차지하던 공간을 다른 용도로 활용할 수 있게 되어 엔진룸 레이 아웃 설정 자유도가 향상된다.As described above, according to the present invention, swirl can be formed without using a separate swirl control valve, the space occupied by the actuator of the swirl control valve can be utilized for other purposes, do.
또한 스월컨트롤밸브의 밸브축과 밸브판이 흡기매니폴드의 러너 내부에 존재하지 않게 됨으로써 흡입 단면적이 증가되고 흡기 저항이 감소하여 흡기효율이 향상된다.In addition, since the valve shaft of the swirl control valve and the valve plate are not present inside the runner of the intake manifold, the suction cross sectional area is increased and the intake resistance is reduced to improve the intake efficiency.
또한 상기 밸브판이 존재하지 않으므로 밸브판 작동 소음도 발생하지 않게 된다.Further, since the valve plate is not present, no operation noise of the valve plate is generated.
또한 본 발명은 상기 제1구속기구(51)와 제2구속기구(52)의 작동을 상호 반대 상태로 전환하여 양측 흡기밸브의 밸브리프트량을 한쪽은 크고 한쪽은 작은 상태로 자유로이 역전시킬 수 있다. 따라서 스월을 어느 한쪽 방향으로만 형성하는 것이 아니라 원하는 방향으로 형성시킬 수 있으며, 이는 연소실 내의 유동을 의도한 바대로 제어하는데 유용하게 이용될 수 있다.Further, according to the present invention, the operations of the first and second restraint mechanisms (51, 52) are switched to mutually opposite states, so that the valve lift amounts of the two intake valves can be freely reversed to one large side and one side small . Therefore, the swirl can be formed in a desired direction rather than only in one direction, which can be usefully used to control the flow in the combustion chamber as intended.
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is understandable. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.
10 : 캠샤프트 11 : 제1캠
12 : 제2캠 13 : 센터캠
20 : 스윙암샤프트 21 : 제1스윙암
22 : 제2스윙암 21a,22a : 삽입홈
23 : 센터스윙암 30 : 스프링
41 : 제1흡기밸브 42 : 제2흡기밸브
51 : 제1구속기구 52 : 제2구속기구
51a,52a : 솔레노이드코일 51b,52b : 연결핀10: camshaft 11: first cam
12: second cam 13: center cam
20: swing arm shaft 21: first swing arm
22:
23: center swing arm 30: spring
41: first intake valve 42: second intake valve
51: first restraint mechanism 52: second restraint mechanism
51a, 52a:
Claims (9)
상기 제1캠과 제2캠에 각각 연동되는 제1스윙암과 제2스윙암,
상기 제1스윙암과 제2스윙암에 각각 연동되는 제1흡기밸브와 제2흡기밸브,
상기 제1캠과 제2캠의 사이에 설치되고, 제1캠과 제2캠보다 상대적으로 긴 캠스트로크를 갖는 센터캠,
상기 제1스윙암과 제2스윙암의 사이에 설치되고, 센터캠에 연동되는 센터스윙암,
상기 센터스윙암과 제1스윙암을 선택적으로 연결하는 제1구속기구,
상기 센터스윙암과 제2스윙암을 선택적으로 연결하는 제2구속기구
를 포함하는 엔진의 스월 형성 장치.A first cam and a second cam having the same cam stroke,
A first swing arm and a second swing arm interlocked with the first cam and the second cam, respectively,
A first intake valve and a second intake valve interlocked with the first swing arm and the second swing arm, respectively,
A center cam provided between the first cam and the second cam and having a cam stroke relatively longer than the first cam and the second cam,
A center swing arm provided between the first swing arm and the second swing arm and interlocked with the center cam,
A first restraining mechanism for selectively connecting the center swing arm and the first swing arm,
A second restraining mechanism for selectively connecting the center swing arm and the second swing arm;
And a swirl generator for generating a swirl of the engine.
상기 제1구속기구와 제2구속기구는 솔레노이드코일과 그 내부에 삽입되어 솔레노이드코일의 전류 공급 방향에 따라 솔레노이드코일의 외부로 돌출되거나 내부로 인입되는 연결핀을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 엔진의 스월 형성 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first and second restricting mechanisms include a solenoid coil and a connection pin which is inserted into the solenoid coil and protrudes to the outside of the solenoid coil according to the current supply direction of the solenoid coil or is connected to the inside of the solenoid coil. Swirl forming device.
상기 제1구속기구와 제2구속기구는 센터스윙암의 내부에 각각의 연결핀이 센터스윙암의 외측을 향하도록 설치되고, 제1스윙암에는 제1구속기구의 연결핀이 삽입되는 삽입홈이 형성되고, 제2스윙암에는 제2구속기구의 연결핀이 삽입되는 삽입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 엔진의 스월 형성 장치.The method of claim 2,
The first and second restraint mechanisms are installed in the center swing arm such that the respective connecting pins are directed to the outside of the center swing arm. In the first swing arm, the insertion pin And the second swing arm is formed with an insertion groove into which the connection pin of the second restraining mechanism is inserted.
상기 제1구속기구와 제2구속기구의 솔레노이드코일에 전류를 공급하고, 전류의 공급 방향을 조절하는 전류제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 스월 형성 장치.The method of claim 2,
Further comprising a current controller for supplying a current to a solenoid coil of the first and second constraining mechanisms and regulating a current supply direction.
상기 전류제어기는 엔진의 운전 상태를 파악할 수 있는 전자제어유니트로부터 제1구속기구와 제2구속기구의 작동 제어신호를 전달받는 것을 특징으로 하는 엔진의 스월 형성 장치.The method of claim 4,
Wherein the current controller receives an operation control signal of the first and second restraint mechanisms from an electronic control unit capable of grasping the operation state of the engine.
상기 전자제어유니트는 제1구속기구와 제2구속기구를 모두 연결핀 인입 상태로 제어하여 제1흡기밸브와 제2흡기밸브를 각각 제1캠과 제2캠에 의한 짧은 밸브리프트량으로 개방시키는 것을 특징으로 하는 엔진의 스월 형성 장치.The method of claim 5,
The electronic control unit controls both the first restricting mechanism and the second restricting mechanism in a connection pin pulling state to open the first intake valve and the second intake valve at a short valve lift amount by the first cam and the second cam, Wherein the swirl amount of the swirl amount of the swirl amount of the swirl amount is calculated.
상기 전자제어유니트는 제1구속기구와 제2구속기구를 모두 연결핀 돌출 상태로 제어하여 제1흡기밸브와 제2흡기밸브를 모두 센터캠에 의한 긴 밸브리프트량으로 개방시키는 것을 특징으로 하는 엔진의 스월 형성 장치.The method of claim 4,
Wherein the electronic control unit controls both the first restricting mechanism and the second restricting mechanism in a state of projecting the connecting pin so as to open both the first intake valve and the second intake valve at a long valve lift amount by the center cam. .
상기 전자제어유니트는 제1구속기구의 연결핀은 돌출시키고 제2구속기구의 연결핀은 인입시켜서 제1흡기밸브는 센터캠에 의한 긴 밸브리프트량으로 개방시키고 제2흡기밸브는 제2캠에 의한 짧은 밸브리프트량으로 개방시키는 것을 특징으로 하는 엔진의 스월 형성 장치.The method of claim 4,
The connection pin of the first restraining mechanism is protruded and the connecting pin of the second restraining mechanism is pulled in so that the first intake valve opens to a long valve lift amount by the center cam and the second intake valve opens to the second cam And the valve is opened by a short valve lift amount.
상기 전자제어유니트는 제2구속기구의 연결핀은 돌출시키고 제1구속기구의 연결핀은 인입시켜서 제2흡기밸브는 센터캠에 의한 긴 밸브리프트량으로 개방시키고 제1흡기밸브는 제1캠에 의한 짧은 밸브리프트량으로 개방시키는 것을 특징으로 하는 엔진의 스월 형성 장치.
The method of claim 4,
The connection pin of the second restraint mechanism is protruded and the connecting pin of the first restricting mechanism is pulled in so that the second intake valve is opened by a long valve lift amount by the center cam and the first intake valve is opened by the first cam And the valve is opened by a short valve lift amount.
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