KR20210103189A - 엔진의 흡기 유속저항 감소장치 - Google Patents

엔진의 흡기 유속저항 감소장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내연기관의 엔진과 접속된 흡기관에 장착되어 상기 흡기관을 통해 유입되는 흡기의 유속저항을 감소시키는 엔진의 흡기 유속저항 감소장치에 관한 것으로서, 흡기관 내에 수용되게 장착되며 일측 제1입구가 타측 제1출구보다 작게 내경이 점진적으로 좁아지는 제1중공이 길이방향을 따라 연장되게 테이퍼 형태로 형성된 외통과, 외통의 제1중공 내에 외통의 내주면에 대해 이격되게 배치되며 일측 제2입구가 타측 제2출구보다 작게 내경이 점진적으로 좁아지는 제2중공이 길이방향을 따라 연장되게 테이퍼 형태로 형성된 내통과, 외통의 제1중공의 중앙에서 길이방향을 따라 연장되는 중심선에 대해 경사지게 외통의 내주면에서 길이방향을 따라 일측이 접합되어 내통까지 판형상으로 연장되되 외통의 내주면을 따라 상호 이격되게 형성된 복수개의 선회유도날개를 구비한다. 이러한 엔진의 흡기 유속저항 감소장치에 의하면, 흡기관 내에 삽입하면 되기 때문에 장착이 용이하며, 중앙으로의 기류 집중도를 높일 수 있어 유속저항을 더욱 감소시킬 수 있는 장점을 제공한다.

Description

엔진의 흡기 유속저항 감소장치{device for decreasing flowing resistance of intake air of engine}
본 발명은 엔진의 흡기 유속저항 감소장치에 관한 것으로서, 상세하게는 흡기관 내에 장착되어 흡기 유속저항을 감소시킬 수 있도록 된 엔진의 흡기 유속저항 감소장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차, 트랙터 등과 같이 내연기관을 적용하여 주행하는 차량들은 연료와 공기가 혼합하여 연소하면서 동력을 발생시킨다. 즉, 연료탱크에 저장되어 있는 연료가 각종 연료 공급장치를 통과하고, 외부로부터 유입된 공기와 혼합되어 엔진의 실린더로 분사됨과 동시에 엔진이 흡입, 압축, 폭발, 배기행정을 반복하면서 작동하게 되고 이에 따라 주행 동력을 얻게 된다.
여기서, 공기의 공급은 차량의 외부로부터 유입된다. 즉, 차량 외부의 공기가 에어클리너 하우징으로 유입되며, 에어클리너 하우징에 연결된 흡입관을 통해 흡기 매니폴드로 이동하여 엔진으로 공급된다.
이러한 엔진 구조에서 출력은 엔진의 회전수와 배기량 및 실린더 속의 혼합기체 압력에 비례하기 때문에, 배기량과 엔진의 회전수가 정해진 상태에서 출력을 향상시키기 위해서는 혼합기체의 압력을 높여야 하며, 혼합기체의 압력을 높이기 위해서 공기흡입도를 증가시켜야 한다.
한편, 엔진의 출력을 향상시키고 연비를 향상하기 위해 흡기관을 통해 공급되는 공기의 유속저항을 줄일 수 있는 흡기 유속저항 감소장치가 국내 실용신안 등록 제20-0461001호에 개시되어 있다.
그런데, 상기 장치는 날개의 연장길이 확장이 제한되어 충분한 유속저항 효과을 얻기 어려운 단점이 있다. 또한, 결합공을 통해 흡기관에 결합하는 방식으로 장착과정이 복잡한 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 장착이 용이하면서도 흡기 유속저항 감소 효율을 향상시킬 수 있는 엔진의 흡기 유속저항 감소장치을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 엔진의 흡기 유속저항 감소장치는 내연기관의 엔진과 접속된 흡기관에 장착되어 상기 흡기관을 통해 유입되는 흡기의 유속저항을 감소시키는 엔진의 흡기 유속저항 감소장치에 있어서, 상기 흡기관 내에 수용되게 장착되며 일측 제1입구가 타측 제1출구보다 작게 내경이 점진적으로 좁아지는 제1중공이 길이방향을 따라 연장되게 테이퍼 형태로 형성된 외통과; 상기 외통의 제1중공 내에 상기 외통의 내주면에 대해 이격되게 배치되며 일측 제2입구가 타측 제2출구보다 작게 내경이 점진적으로 좁아지는 제2중공이 길이방향을 따라 연장되게 테이퍼 형태로 형성된 내통과; 상기 외통의 제1중공의 중앙에서 길이방향을 따라 연장되는 중심선에 대해 경사지게 상기 외통의 내주면에서 길이방향을 따라 일측이 접합되어 상기 내통까지 판형상으로 연장되되 상기 외통의 내주면을 따라 상호 이격되게 형성된 복수개의 선회유도날개;를 구비한다.
바람직하게는 상기 선회유도날개는 상기 내통의 내주면 내부에서 상기 제2중공의 중심을 향하여 돌출되게 연장되되, 상기 제2입구로부터 상기 제2출구로 진행될 수록 상기 내통의 내주면으로부터 상기 제2중공의 중심으로 돌출되는 높이가 점진적으로 낮아지게 연장된다.
또한, 상기 선회유도날개의 상기 외통의 길이방향을 따라 연장된 표면에는 상기 제1입구로부터 상기 제1출구를 향하는 방향으로 진행될 수록 높이가 점진적으로 높아지게 돌출된 가이드 편이 상기 내통을 향하는 방향으로 상호 이격되게 복수개가 형성된다.
본 발명에 따른 엔진의 흡기 유속저항 감소장치에 의하면, 흡기관 내에 삽입하면 되기 때문에 장착이 용이하며, 중앙으로의 기류 집중도를 높일 수 있어 유속저항을 더욱 감소시킬 수 있는 장점을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 엔진의 흡기 유속저항 감소장치가 적용된 흡기 계통을 나타내 보인 개략적인 도면이고,
도 2는 도 1의 흡기 유속저항 감소장치를 발췌하여 도시한 사시도이고,
도 3은 도 2의 흡기 유속저항 감소장치의 제1 및 제2출구가 표시되게 도시한 도면이고,
도 4는 도 2의 흡기 유속저항 감소장치의 정면도이고,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엔진의 흡기 유속저항 감소장치를 나타내 보인 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엔진의 흡기 유속저항 감소장치를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 엔진의 흡기 유속저항 감소장치가 적용된 흡기 계통을 나타내 보인 개략적인 도면이고, 도 2는 도 1의 흡기 유속저항 감소장치를 발췌하여 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 흡기 유속저항 감소장치의 제1 및 제2출구가 표시되게 도시한 도면이고, 도 4는 도 2의 흡기 유속저항 감소장치의 정면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 엔진의 흡기 유속저항 감소장치(100)는 내연기관의 엔진(10)과 에어클리너(20) 사이에 접속된 흡기관(30) 내에 삽입되게 장착되어 있다. 참조부호 40은 엔진(10)에서 생성된 연소가스를 배출하는 배기관이다.
흡기 유속저항 감소장치(100)를 구분하면, 외통(110), 내통(130), 선회유도날개(140)를 구비한다.
외통(110)은 흡기관(30) 내에 밀착상태로 수용되어 장착될 수 있게 형성되어 있다. 외통(110)은 공기의 흐름방향에 대해 선단이 되는 일측 제1입구(112a)가 타측 제1출구(112b)보다 작게 내경이 점진적으로 좁아지는 제1중공(112)이 길이방향을 따라 연장되게 형성된 구조로 되어 있다.
외통(110)의 외경도 길이방향을 따라 외경이 점진적으로 좁아지게 테이퍼형태의 원통형상으로 형성되어 있다.
이러한 외통(110)의 제1입구(112a) 측의 외경은 흡기관(30) 내에 삽입시 흡기관(30)에 밀착지지될 수 있게 흡기관(30)의 내경에 대응되게 형성된다. 또한, 흡기관(30)이 탄성적 변형이 미세하게 허용되는 소재로 형성된 경우 외통(110)의 제1입구(112a) 측의 외경은 흡기관(30)의 내경보다 미세하게 더 크게 적용하여 억지 삽입에 의해 밀착지지될 수 있게 할 수 있다.
내통(130)은 외통(110)의 제1중공(112) 내에 외통(110)에 대해 동심상으로 외통(110)의 내주면에 대해 이격되게 배치되어 있다.
내통(130)은 제1입구(112a) 내에 배티되는 일측 제2입구(132a)가 타측 제2출(132b)보다 작게 내경이 점진적으로 좁아지는 제2중공(132)이 길이방향을 따라 연장되게 테이퍼 형상으로 형성되어 있다.
내통(130)의 외경도 길이방향을 따라 외경이 점진적으로 좁아지게 테이퍼형태의 원통형상으로 형성되어 있다.
선회유도날개(140)는 외통(110)의 제1중공(112)의 중앙(제2중공의 중앙)에서 길이방향을 따라 연장되는 중심선에 대해 경사지게 외통(110)의 내주면에서 길이방향을 따라 일측이 접합되어 내통(130)까지 판형상으로 연장되어 있다. 여기서, 선회 유도날개(140)의 중심선에 대한 경사각도는 유입되는 공기를 접촉에 의해 선회되게 유도함 수 있게 뒤틀림을 갖게 적용하는 것으로서 경사각도가 너무 크면 흐름저항이 증가하기 때문에 중심선과의 교차되는 경사각이 5 내지 10도의 사이각을 갖는 정도로 적용하는 것이 바람직하다.
선회 유도날개(140)는 외통(110)의 내주면으로부터 내통(130)의 내주면을 관통하여 내주면 내부 일부까지 돌출되게 연장되어 있고, 이를 구분하면 제1부분(141)과 제2부분(142)으로 구분할 수 있다.
제1부분(141)은 외통(110)의 내주면에서부터 내통(130)의 외주면까지 연장되게 접합된 부분이다. 제1부분(141)은 내통(130)의 외주면에서 외통(110)의 내주면을 향해 판형상으로 연장된 판형부분(141a)과, 판형부분(141a)의 종단에서 외통(110)의 내주면과 접합되게 연장되되 호형궤적을 갖게 굴곡되어 접합된 호형부분(141b)을 갖게 형성되어 있다.
제2부분(142)은 제1부분(141)의 연장방향을 따라 내통(130)의 내주면 내부에서 제2중공(132)의 중심을 향하여 돌출되게 연장된 부분이다.
여기서, 제2부분9142)은 제2입구(132a)로부터 제2출구(132b)로 진행될 수록 내통(130)의 내주면으로부터 제2중공(132)의 중심으로의 돌출되는 높이가 점진적으로 낮아지게 연장되어 있다.
선회유도날개(140)는 외통(110)의 내주면을 따라 상호 이격되게 등간격으로 복수 개가 형성되어 있다.
이러한 구조에 의하면, 흡입관(30)을 통해 유입되어 공기는 외통(110)과 내통(130) 사이의 제1중공(112)을 통해 일부가 진행되고, 내통(130)의 제2중공(132)을 통해 일부가 진행된다. 이 과정에서 외통(110)과 내통(130) 사이의 제1중공(112)을 통해 진행되는 공기는 선회유도날개(140)의 제1부분(141)에 의해 선회류가 유도되며, 내통(130)의 제2중공(132)을 통해 진행되는 공기는 선회유도날개(140)의 제2부분(142)에 의해 선회류가 유도된다.
또한, 외통(110)의 제1중공(112)과 내통(130)의 제2중공(132)이 길이방향을 따라 내경이 점진적으로 좁아지게 테이퍼져 있어, 선회유도된 공기는 중앙측으로 집중되게 되며 그 결과 흡기관(30)의 내벽과의 접촉을 억제시켜 흡기되는 공기의 진행속도도 향상된다.
한편, 선회유도 효과를 향상시키면서 중앙으로의 밀집도를 더욱 높이기 위해 도 5에 도시된 바와 같이 선회유도날개(140)의 외통(110)의 길이방향을 따라 연장된 표면에는 제1입구(112a)로부터 제1출구(112b)를 향하는 방향으로 진행될 수록 높이가 점진적으로 높아지게 돌출된 가이드 편(145)이 적용되어 있다.
여기서 가이드 편(145)은 선회유도날개(140) 상에서 내통(130)을 향하는 방향으로 상호 이격되게 복수개가 형성되어 있다.
이상에서 설명된 엔진의 흡기 유속저항 감소장치에 의하면, 흡기관 내에 삽입하면 되기 때문에 장착이 용이하며, 중앙으로의 기류 집중도를 높일 수 있어 유속저항을 더욱 감소시킬 수 있는 장점을 제공한다.
110: 외통 130: 내통
140: 선회유도날개

Claims (3)

  1. 내연기관의 엔진과 접속된 흡기관에 장착되어 상기 흡기관을 통해 유입되는 흡기의 유속저항을 감소시키는 엔진의 흡기 유속저항 감소장치에 있어서,
    상기 흡기관 내에 수용되게 장착되며 일측 제1입구가 타측 제1출구보다 작게 내경이 점진적으로 좁아지는 제1중공이 길이방향을 따라 연장되게 테이퍼 형태로 형성된 외통과;
    상기 외통의 제1중공 내에 상기 외통의 내주면에 대해 이격되게 배치되며 일측 제2입구가 타측 제2출구보다 작게 내경이 점진적으로 좁아지는 제2중공이 길이방향을 따라 연장되게 테이퍼 형태로 형성된 내통과;
    상기 외통의 제1중공의 중앙에서 길이방향을 따라 연장되는 중심선에 대해 경사지게 상기 외통의 내주면에서 길이방향을 따라 일측이 접합되어 상기 내통까지 판형상으로 연장되되 상기 외통의 내주면을 따라 상호 이격되게 형성된 복수개의 선회유도날개;를 구비하는 것을 특징으로 하는 엔진의 흡기 유속저항 감소장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 선회유도날개는 상기 내통의 내주면 내부에서 상기 제2중공의 중심을 향하여 돌출되게 연장되되, 상기 제2입구로부터 상기 제2출구로 진행될 수록 상기 내통의 내주면으로부터 상기 제2중공의 중심으로 돌출되는 높이가 점진적으로 낮아지게 연장된 것을 특징으로 하는 엔진의 흡기 유속저항 감소장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 선회유도날개의 상기 외통의 길이방향을 따라 연장된 표면에는 상기 제1입구로부터 상기 제1출구를 향하는 방향으로 진행될 수록 높이가 점진적으로 높아지게 돌출된 가이드 편이 상기 내통을 향하는 방향으로 상호 이격되게 복수개가 형성된 것을 특징으로 하는 엔진의 흡기 유속저항 감소장치.
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