KR840000779Y1 - 내연기관의 흡기장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

내연기관의 흡기장치

제1도는 본 고안을 실시하는 내연기관의 부분 수직 횡단면도로서, 일부 구성품을 개략적으로 보여준다.

제2도는 제1도의 2-2선에 따른 본 고안의 횡단면도로, 보조흡입구의 흡입밸브에 대한 관계를 표시한다.

제3도는 제1도에서 3-3선에 따른 횡단면도.

제4도는 연료분사기관에 응용된 본 고안의 다른 실시예를 보여주는 제1도에 부분적으로 유사한 횡단면도.

제5도는 본 고안의 또다른 실시예를 나타내는 제1도 및 제4도와 부분적으로 유사한 수직단면도.

제6도는 제5도의 실시예에 따라 구성된 기관의 평면도.

제7도는 제5도 및 제6도의 실시예의 보조흡입장치의 관련된 분기관(分岐管)의 일부분을 표시하는 사시도.

제8도는 제5도 내지 제7도의 실시예에서 드로틀밸브 타이밍과 사용된 흡입통로유량을 보여주는 다이아그램.

제9도는 본 고안의 또다른 실시예를 표시하는 제1도, 제4도 및 제5도와 부분적으로 유사한 횡단면도.

제10도는 제9도에서 표시된 실시예의 평면도임.

본 고안은 내연기관 더욱 상세하게 말하면 공전(空轉) 및 저속에서 개선된 운전특성을 가지는 내연기관의 흡기장치에 관한 것이다.

공지된 바와같이 자동차의 내연기관은 다양한 조건하에서 운행될 것이 요구된다. 이러한 이유 때문에 이 조건의 범위밖에서의 성능은 가끔 어떤 절충적인 것이 되어 어떤 조건하에서는 성능이 만족하지 못한다.

매우 어려운 조건중의 하나는 공전 및 저부하(低負荷) 상태인 것이다. 이러한 조건하에서는 흡입개스는 비교적 저속으로 흡입계를 통과하기 때문에, 이것은 흡입통로를 한정하는 기관의 내부표면에서의 연료응축의 원인이 되고, 또한 연소실내에서의 불균일하고 불규칙적 연소의 원인이 된다. 저부하조건하에서도 유사한 상황이 된다. 이러한 영향을 극복하기 위하여 저 또는 공전조건에서는 정상보다 기관을 더 고농도로 운전하는 것이 통상적인 실시방식이었다. 그러나 이러한 고농도 혼합물은 바람직하지 못한 배기가스의 배출원인이 된다. 이러한 결점에 부가하여 이러한 고농도 가스 혼합은 이러한 운행조건하에서는 기관의 연료절약상 불리하게 된다.

그러므로 본 고안의 목적은 공전 및 저속도 운전시에 개선된 흡입계를 갖춘 내연기관의 흡기장치을 제공하는데 있다.

본 고안의 또다른 목적은 공전 및 저속도에서 개선된 운전 특성을 갖춘 내연기관의 흡기장치를 제공하는데 있다. 여러가지 장치가 기관의 저속 및 또는 공전상태에서의 운전특성의 개선을 위해 제안되어왔다. 그러나 이러한 장치들은 기관의 가격을 현저하게 증가시키며 다른 조건하에서는 그 성능이 불량하거나 또는 연료의 절약에 불리하며 또는 바람직하지 못한 배기가스 성분의 배출을 증가시킨다는 것을 알게 되었다.

본 고안의 첫번째의 실시태양은 연소가 일어나는 가변체적실과 유입물 도입용 주흡입구를 거쳐서 연소실과 연통되는 주흡입통로를 갖춘 내연기관에 실시하기에 적합하다.

본 고안의 이 실시태양과 관련하여 보조흡입구를 거쳐서 연소실과 연통되는 보조흡입통로가 설치되어있다. 보조흡입통로는 대체로 보조흡입구의 유효횡단면적이 주흡입구의 유효횡단면적보다 좁아서 보조흡입구를 통하여 주어진 량의 유입물이 현저한 고속도로 연소실에 유입되도록 되어 있다.

보조흡입구는 보조흡입구를 거쳐서 유입되는 유입물이 압축행정시에 유지되는 연소실내에서의 선회를 일으키도록 방향이 맞추어진다. 밸브장치는 주어진 운전사이클중 연소실과 보조흡입구의 연통비율을 조절한다.

고안의 다른 실시 태양도 또한 연소가 일어나는 가변체 적실과 유입물 도입용 주흡입구를 거쳐서 연소실과 연통되는 주흡입통로를 갖춘 내연기관에 실시하기에 적합하다. 흡입밸브는 주흡입통로와 연소실간의 연통상태를 조절하기 위하여 흡입구와 협동한다. 본 고안의 이 실시태양과 관련하여, 보조흡입구를 거쳐 주흡입통로와 연소실과 연통하는 보조흡입통로가 설치된다. 보조흡입구는 주흡입통로 상류쪽에 위치하는 흡입밸브에 인접하여 배치된다.

보조흡입구와 흡입밸브는 보조흡입구에서 연소실에 유입되는 유입물이 흡입밸브에 의하여 편향되어 선회운동을 하도록 방향이 맞추어져 있다.

본 고안의 또다른 실시 태양은 연소가 일어나는 가변체적의 연소실과 유입물 도입용 주흡입구를 거쳐서 연소실과 연통되는 주흡입통로를 갖춘 내연기관에 실시되기에 역시 적합하다.

본 고안의 실시태양과 관련하여 보조흡입통로는 보조흡입구를 거쳐서 연소실과 연통되어 있으며, 보조흡입구는 횡단면적이 대체로 주흡입구의 유효횡단면적보다 좁기 때문에 보조흡입구를 거친 주어진량의 유입물은 현저한 고속도로 연소실에 유입된다. 주흡입구에서 연소실에 유입되는 유입물의 방향은 보조흡입구에서 연소실에 유입되는 유입물의 방향과 대체로 상이하다. 별도의 유입물 형성장치가 각 흡입통로에 배설된다. 밸브장치는 주어진 운전사이클중 연소실과 통로의 연통의 비율을 조절한다.

본 고안의 더욱 실시 태양도 연소가 일어나는 가변체적실과 유입물 도입용 주흡입통로를 거쳐 연소실과 연통되는 주흡입통로를 갖춘 내연기관에 실시하기에 적합하다. 이 기관은 아무런 처리조치 없이는 대기중에 배출하기에 적합치 않은 유독한 가스가 포집되는 구성물을 갖춘 차량에 있어서사 용되기에 적합하다.

본 고안의 이 실시태양과 관련하여, 보조흡입통로는 보조흡입구를 거쳐서 연소실과 연통되어 있는데, 그 보조흡입통로는 그 횡단면이 대체로 주흡입구의 유효 횡단면적보다 좁아서 보조흡입구를 거쳐 주어진량의 유입물은 현저하게 고속도로 연소실에 유입되도록 한다. 연소실에 송급하기 위해 수집된 유독가스의 최소한 일부를 보조흡입구를 통해 보조흡입통로에 송급키 위한 장치가 마련되어 있다. (제1도 내지 제3도의 실시예)

제1도 내지 제3도는 복수 실린더 기관에 응용된대로의 본 고안의 첫번째 실시예를 예시하고 있으며 이기관은 참고번호 11로 표시되어 있다.

기관(11)은 각 피스톤(14)이 왕복할 수 있도록 지지되어 있는 1개 또는 그 이상의 실린더공(孔)(13)을 갖는 실린더블록(12)을 포함한다. 피스톤(14)은 공지의 방법으로 연결봉등에 의하여 관련 크랭크축을 구동하도록 연결되어 있다(표시안됨). 실린더헤드(15)는 실린더블록(12)과 연접되어 있으며, 상술한 실시예에서는 2중 반구형으로된 연소실(16)을 피스톤(14)과 더불어 한정짓고 있다. 실린더헤드(15)내로 뻗어있는 흡입구(17)는 연소실(16)에 유입물을 송급하는데 쓰인다.

동일한 방식으로 배기통로(18)도 역시 실린더헤드(15)내로 뻗어있고 연소실(16)에서 연소물을 배출하는데 적합하다. 흡입밸브(19)와 배기밸브(21)는 각각 협동하여 흡입통로(17) 및 배기통로(18)와 특히 이들통로의 말단부에 형성된 흡입구 또는 배출구를 통하여 유입물의 유량조절을 한다. 흡입 및 배기밸브(19)(21)는 공지의 방법으로 윗쪽의 각 캠축(22)(23)을 포함하는 장치등에 의하여 작동되게 된다. 흡입분기관(吸入分岐管)(24)은 실린더헤드(15)의 흡입구쪽에 공지의 방법으로 연접되어 있으며 실린더헤드흡입통로(17)의 연장부와 연통하고 그 연장부를 형성하고 있다.

주기화기는 참고번호(26)으로 표시되어 있으며 주흡입통로(17)에 연료공기흡입물을 송출하도록 흡입분기관(24) 위에 지지되어 있다. 기화기(26)는 공지된 바와같이 기화기(26)와 유도통로(17)를 통한 유출을 조절하는 주드로틀밸브(28)를 상류에 위치하는 주벤추리(27)를 포함하고 있다.

부스트벤추리(boost venturi)(29)는 통상기술분야에서 공지된 바와같이 연료공기혼합물을 유도통로(17)에 송출하도록 주벤추리(27)에 인접 위치하고 있다. 공기청정기(표시되어 있지 않음)는 기화기(26)의 입구에 위치하고 있다. 점화플러그(31)는 압축행정의 끝 또는 그 가까이에서 연소실(16)내에 송급된 연료공기혼합물을 점화시킬수 있도록 연소실(16) 내부로 연결된다.

지금까지 기술한 기관(11)의 구조는 종래의 것으로 생각될 수 있으며 그 때문에 자세한 설명은 하지 않았다.

피스톤(14)에는 중앙융기부(32)가 있어 주위 스퀴시영역(33)이 생기게 한다. 스퀴시영역의 구비는 점화플러그(31)에 한번 점화되면 화염전파를 신속하게 하는 압축 행정시의 고도난류(高度亂流)를 촉진시킴에따라 연소를 개선시키는데 도움을 준다.

특히 공전)내지 저속에서 기관의 운전과 연료경제를 개선하고 바람직하지 못한 배기가스성분의 배출을 감소시키도록 참고번호(34)로 표시된 보조흡입장치가 제공된다. 명백하여질 것과 같이, 보조흡입장치(34)는 전흡입행정과 압축행정동안 특히 연소직전에 연소실(16)내에 유입물의 속도를 증진시키며, 특히 흡입물에 선회를 유발시켜 압축행정동안 유지되게 하고 이에 의해(발견된 것처럼) 팽창행정동안 화염전파를 가속시킴으로써 운전 특성을 개량되게 할 수 있도록 구성된다.

보조흡입장치(34)에는 보조흡입관(35)이 포함되어 있는데 이관(35)은 실린더헤드(15) 안으로 뻗어서 구(37)에서 종지되는데 이 구(37)는 주흡입통로(17)안에 흡입밸브(19)의 헤드(36)에 접하여 배설되어 있다.

제2도와 제3도에서 볼수 있는 바와같이 관(35)의 단부에 형성된 보조흡입구(37)는 흡입밸브(36)의 일측에 배열되어 있다. 관(35)은 또한 그 배출구에 위치한 주흡입통로(17)의 부분에 대하여 일정한 각을 이루어 배열되어 있기 때문에 보조흡입구(37)에서 유출되는 유입물이 밸브헤드(36)에 의하여 벗겨나가서 주흡입구(17)에서 유출되는 유입물과 다른 각도로 연소실(16)에 유입하게 된다. 관(35)은 분기관(38)에 내삽연통되어 있으며, 그 분기관의 일부는 냉각수가열입관(加熱立管)(39)에 감싸져 있다.

가열입관(39)의 상류에는 보조기화기(41)가 보조흡입장치(34)에 연료공기유입물을 공급하도록 준비 구성되어 있다. 드로틀밸브(42)는 보조흡입장치(34)를 통한 흐름을 조절한다. 공기청정기(도면에 표시되어있지 않음)는 보조기화기(41)내로 유입되는 공기를 여과하기 위해 설치되어 있다.

주기화기(26)와 보조기화기(41)의 드로틀밸브(28), (42)은 대략 각각 (43), (44)으로 표시된 링크(link)에 의하여 작동된다. 링크(43) 및 (44)는 대략만 표시되고 참고번호(45)로 표시된 운동전달기구에 의하여 상호 연락된다. 가속페달(46)은 운동전달기구(45)를 통하여 링크(43)(44)에 연결되어 있다.

운동전달기구(45)의 구조는 보조기화기(41)의 드로틀밸브(42)가 주드로틀밸브(28)의 개구(開口)에 앞서 개구되도록 드로틀밸브(28), (42)의 개구가 순차적으로 되도록 되어왔다. 주드로틀밸브(28)는 보조드로틀밸브(42)가 넓게 또는 거의 넓게 개구된 드로틀밸브위치에 있게되기까지는 개구되기 시작하지 않는다. 또한 운동전달기구(45)는 보조드로틀밸브(42)가 완전개구위치에 오게된 후에 드로틀밸브(28)가 완전개구위치에 오도록 허용하는 구조물도 포함하고 있다.

보조흡입장치(34)는 보조흡입구(37)를 통하여 유입되는 유입물의 주어진 질량유속이 흡입통로(17)의 단부에 있는 주흡입구에서 유출되는 유입물보다 훨씬 고속도로 연소실(16)로 유입되도록 흡입통로(17)를 포함하는 주유도장치에 비례되게 크기가 정해진다. 그위에 보조흡입구(37)는 보조흡입장치(34)로부터 유입된 흡입물이 제3도에서 화살표(47)로 표시된 바와 같이 선회식으로 유입되도록 방향이 정해져 있다. 이러한 선회운동은 상술한 바와 같이 흡입밸브(19)의 헤드(30)에 의한 흡입물의 편향에 의해서 달성된다.

더 상세히 설명하면, 선회방향(47)은 이러한 선회가 흡입싸이클시뿐 아니라 압축싸이클에도 유지되도록 연소실(16)과 실린더 내경에 접선방향으로 되어있으면 호적하다.

이와 같은 선회운동은 점화플러그(31)가 한번 점화되면 연소실(16)내에 난류를 증진시키는 효과가 있으며, 연소실(16)을 통하여 고도로 신속하면서도 안정성있게 화염의 전파가 일어나게 하는 것을 알았다. 보조흡입통로(34)만의 협소한 횡단면적으로 공전 및 저부하상태에서 유입물의 대부분을 공급하기 때문에 특히 고부하상태에서 기관의 체적효율을 감소함이 없이 위의 결과가 성취된다.

본 고안의 호적한 실시예에 있어서 보조흡입통로는 공전 및 저부하상태에서 보조흡입장치(system)에 의하여 발생된 연소실(16)내에서의 선회속도가 매분 회전수 4, 000 내지 6, 000의 범위내, 더 자세하게는 회전수 5, 000을 초과 또는 동등하도록 그 크기가 정하여진다. 이러한 특성들은 실린더 내경(13)을 84mm로할때 일어나는 것을 알았다.

비록 제1도 내지 제3도에서 기술된 구성에 있어서 보조흡입장치(34)에 의하여 발생되는 밸브헤드(36)에대한 보조흡입구(37)의 위치의 상호협동으로 성취되기는 하지만, 이관으로부터 연소실(16)에 들어오는 유입물이 대략 원주방향으로 유출되도록 관(35)의 배출부를 인도함으로써도 성취될 수 있음을 안게 되었다. 또한 보조흡입장치(34)에 의하여 생기는 선회의 속도는 각 유도통로의 크기 및/또는 드로틀밸브(28)(42)의 최초 고정위치의 조정에 의하여 알맞게 조절될 수 있다는 것을 알았다. (제4도의 실시예)

본 고안의 또다른 실시예는 제4도에서 표시되고 참고번호(51)로 표시된다. 제4도의 실시예는 제1도 내지 제3도의 실시예와 유사하며 그러한 이유로 공동되는 공통요소는 동일한 번호로 표시되며 다시 기술되지 않았다. 제4도의 실시예와 상술한 실시예의 주요한 차이점은 제4도의 실시예는 상술한 실시예에서와같은 기화기를 사용하는 대신 연소실(16)에 유입물을 송출하는데 연료분사장치를 사용한다. 연료분사노즐(52)은 실린더헤드(15)의 내부에 지지되어 있으며, 점선아아크로 표시된 그의 출구분무형이 흡입밸브(19)의 헤드(36)쪽으로 향하도록 배치되어 있다.

앞서 기술한 바와 같이 분사노즐(52)로 부터의 배출분무(53)는 보조흡입관(35)과 교차되어 보다 명확하게는 보조흡입관 배출구(37)에서의 유입물의 배출은 연료분사노즐(52)에서의 배출물과 일정한 각도로 교차된다. 드로틀밸브(55)가 내설된 드로틀체(54)는 흡입구(17)의 측단부와 연결되어 있다. 드로틀밸브(55)는 앞서 기술한 실시예의 드로틀밸브와 같이 주흡입통로(17)를 통과하는 질량유출속도를 조절하는 기능을 수행한다.

상술한 실시예서와 마찬가지로 드로틀밸브(55)는 링크(43)로 제어된다. 연료분사의 통합때문에 연료가 보조흡입장치(34)에 송출되지 않는다. 이런 이유로 본 고안 구성에서는 가열입관이 사용되지 않는다. 드로틀체(56)는 보조흡입분기관(吸入分岐管)(38)의 단부입구에 위치하여 드로틀밸브(57)를 지지하고 있으며 드로틀밸브(57)는 상술한 실시예에서와 같이 링크(44)에 의하여 제어된다.

제4도의 실시예와 작동은 제1도 내지 제3도의 상술한 실시예의 작동과 대체로 동일하다. 연료는 실예를들면, 드로틀밸브(55)의 하류의 흡입통로(17)에서의 압력에 의하여 공지의 속도와 예정된 방식으로 노즐(52)에서 분사되는데 그 압력은 또한 드로틀밸브(57)의 위치에 의해 조절되는 보조흡입통로(34)의 압력으로 조절된다. 공전 및 저속도 운전시에는 흡입용공기의 대부분은 상술한 바와 같이 고속선회를 일으킬 수 있도록 보조흡입장치(34)에서 공급된다.

상기 작용외에 이 실시태양과 관련하여서는, 흡입공기의 고속류는 노즐(52)의 분무(53)와 충돌하게 되며 연소실(16)내에서의 연료공기혼합물의 분배를 증진할 것이다. 드로틀밸브(55)(57)의 개구순서는 상술한 실시예서와 같이되며, 또 선회속도는 이들 드로틀밸브의 최고 설정상태와 주흡입통로(17)의 크기 및 보조흡입장치(34)의 크기에 따라 결정된다. (제5도 내지 제8도의 실시예)

제5도 내지 제8도의 실시예는 제1도 내지 제3도의 실시예와 유사하다. 그러나 본 고안의 실시예에 있어서, 적당한 기화가 보조 및 주흡입통로의 각각의 제공되도록 기화수단이 변경되어 있다.

본 고안의 실시예에 있어서는 또한 연소실내에서 그이상 처리를 시키기 위하여 보조흡입통로를 통하여 기관 또는 관련된 차량부분에서의 바람직하지 않은 가스배출물을 주입시키기 위해 한장치가 제공된다.

이 실시예를 상세히 설명하면, 참고번호(61)로 전체표시된 멀티실린더는 상기 특징으로 구체화하고 있다. 이 기관(61)은 내부에 복수개의 실린더내경(63)이 형성된 실린더블록(62)을 포함하고 있다. 피스톤(64)은 실린더 내경안에 접동가능하게 지지되어 있고 연접봉(65)에 의하여 크랭크(표시않됨)를 구동한다. 실린더헤드(66)는 실린더블록(62)과 연접되어 각 실린더내경(63) 및 피스톤(64)으로 연소가 일어나는 가변체적의 연소실을 한정한다. 연소실(67)에 흡입된 혼합물은 점화플러그(68)로 점화된다.

흡입통로(69)가 실린더헤드(66)내에 각 실린더내경(63)에 대해 형성되어 있다. 각 흡입통로(69)는 그것을 통한 흐름이 흡입밸브(71)로 조절되는 주흡입구에서 종지한다. 밸브(71)는 윗쪽캠축(72)에 의하여 적당한 방법으로 작동된다. 배기통로(73)도 역시 실린더헤드(66)내에 각 실린더내경(63)에 대해 형성되어있다. 각 배기통로(73)를 거친 유출은 연소실(67)과 연접된 배기통로(73)의 단부에 형성된 배기구와 협동하는 각 배기밸브(74)에 의해 조절된다.

각 배기밸브(74)는 또한 윗쪽에 설치된 캠축(75)에 의해 구동된다. 참고번호(76)으로 전체표시된 흡입분기관은 실린더헤드(66)의 흡입측에 연접되어 있으며 각기 실린더헤드의 흡입통로(69)와 연통된 복수의 흡입통로(77)를 구비히고 있다. 구조상 동일한 한쌍의 기화기(78)(79)는 흡입분기관(76)에 연접되어 있다. 이러한 이유로 이들 기화기중 하나만이 자세히 기술될 것이다. 기화기(78)(79)는 2단 벤추리형으로 되어있고, 각 기화기의 각벤추리는 또한 구조상 동일하다.

이와 같은 방법으로 개별적인 벤추리는 기관(61)의 각 실린더(63)에 사용된다. 이들 벤추리와 연관된 연료공급장치의 구조는 제5도를 참조하면 잘 이해될 것이다. 기화기(78)에 대한 벤추리와 연료공급장치의 기재에 관해서는, 이 기재는 각 기화기(78)(79)의 각 벤추리에 적용됨을 이해해야 할 것이다. 기화기(78)는 드로틀밸브(82)의 상류에 위치하는 주벤추리부(81)를 갖고 있다. 공지방식으로 연료통(97)으로부터 연료를 받는 공급구(84)를 갖고있는 부우스트벤추리를 겸한 배출노즐(83)이 주벤추리(81)의 상류측에 접속되어 있다.

주연료배출구에 추가하여 기화기(78)에는 중간부하 연료배출구(88)가 갖추어져 있으며 이 중간부하 연료배출구에도 역시 연료가 공지의 방법으로 연료통(87)에서 공급된다. 또한 기화기(78)는 가속펌프레버(89)에 의하여 작동되는 가속펌프를 갖추고 있으며 그 가속펌프는 통로(92)가 있는 가속펌프노즐(91)에 의해 배출한다. 기화기(78)가 공전 또는 준공전(off idle) 연료배출장치를 갖추고 있지 않다는 사실을 제외하고는 재래식과 같다는 것은 주목할만하다.

상술한 주흡입장치외에도 기관(61)은 또한 상술한 실시예에서와 같이 참고번호(93)으로 표시된 보조흡입장치를 갖추고 있다는 것이다. 보조흡입장치(93)에는 복수출구지관(支管)(95)을 형성한 보조흡입분기관(分岐管)(94)(제7도에서 자세하게 표현됨)이 연설되어 있으며 각 지관은 기관(61)내의 각 실린더(63)와 상호 협동한다. 지관(95)은 실린더헤드(66)내에 형성된 보조흡입통로(96)와 연통되며 각 실린더헤드(66)는 흡입밸브(71)헤드에 인접하는 주흡입통로(69)와 연통배열된 각 보조흡입구(97)에서 종지된다.

보조흡입통로(96)와 보조흡입구(97)는 주흡입통로(69)에 대하여 일정한 각도로 배열된다는 것은 주목할만하다. 보조흡입구(97)의 협소한 횡단면적때문에 이들 흡입구를 통하여 유출되는 일정한 질량유속은 주흡입통로(69)를 통하여 유출되는 동일한 질량유출보다 훨씬 고속도로 배출된다. 보조배출분기관(94)은 참고번호(101)로 전체표시된 보조기화기와 흡입관(99)으로 연통되는 단일 입구지관(入口支管)(98)을 갖고있다.

이와 같이 기화기(78)(79)의 각 벤추리에서 각 주흡입구(69)에(연료공기혼합물)을 공급하는 동안 하나의 보조기화기(101)는 모든 보조흡입통로(96)에 공급하게 된다. 보조기화기(101)는 기관(61)의 공전 및 저속도운전에 주로 사용되도록 설계된 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 보조기화기(101)는 벤추리부재(103)의 아래쪽에 위치하는 한개의 드로틀밸브(102)를 갖이고 있다. 드로틀밸브(102)의 하측 보조기화기에 유휴배출구(104)가 마련되어 있다. 드로틀밸브(102)의 유휴위치에 접속하여 저속구(105)가 마련되어 있다. 구(104) 및 (105)는 공지방식으로 보조기화기(101)의 플로우트보울(106)로부터 연료공기혼합물을 받는다. 주배출구(107)에도 또한 벤추리부재(103)가 설치되며 이 벤추리부재도 또한 공지방식으로 연료보울(106)로부터 연료를 받는다. 한개의 초크밸브(choke valve)(111)는 벤추리(103)의 상류보조기화기(101)내에 회전가능하게 위치한다.

초크밸브(111)는 공지의 방법으로 자동 또는 수동으로 조작될 수 있다.

보조기화기(101)의 드로틀밸브(102)와 주기화기(78), (78)와 드로틀밸브(82)는 (112)로 표시된 페달로부터 링크장치에 의해 순차적으로 작동된다.

가속페달(112)은 링크 또는 주 와이어(113)로 작동레버(114)에 연결되어 있으며 이 작동레버는 이 드로틀밸브를 작동시키도록 보조기화기내의 드로틀밸브(102)에 연결된다.

과부하 스프링(115)을 포함하는 수단은 또한 드로틀밸브(102)가 열릴때 보조기화기(101)의 가속펌프를 작동하도록 주와이어(113)를 가속펌프레버(108)에 연결하고 있다. 드로틀밸브(82)가 열리기전에 드로틀밸브(102)가 열릴수 있도록 공전할 수 있고 또한 일단 보조기화기(101)의 드로틀밸브(102)가 완전 개방상태에 놓여진 드로틀밸브(82)가 계속해서 완전개방 되어있게 할 연결수단(117)에 의해서, 주 작동와이어(113)는 작동와이어(116)에 연결되어 있다. 와이어(116)는 각 주드로틀밸브(82)에 연접된 조정레버(118)에 연결되어 있으며 또한 드로틀밸브(82)의 개구시 기화기(78)(79)의 가속펌프를 작동하기 위한 각 가속펌프레버(89)에 과부하 스프링(119)배열에 의하여 연결되어 있다.

보조기화기(101)내의 드로틀밸브(102)와 주기화기(78)(79)내의 드로틀밸브(82)를 작동하기 위한 링크장치는 이들 드로틀밸브의 순차적인 개구를 제공하도록 단계화 되어있다.

이러한 개구관계는 제8도에 도해해서 보여준다.

제8도에서 종 좌표는 무부하에서 전부하(全負荷)상태까지의 기관의 부하 또는 속도를 보여준다. 횡좌표는 흡입장치를 통과하는 전질량유출을 표시한다.

전유출은 실선(121)으로 나타나 있다. 보조흡입장치를 통과하는 유출은 곡점선(122)으로 표시된다.

주흡입통로를 통과하는 유출은 실곡선(123)으로 표시된다. 공전 및 준공전상태하에서는 연소기(67)내로 유입되는 흡입물의 대부분이 보조흡입장치(93)와 보조기화기(101)에서 공급된다는 것을 쉽게 알수 있다.

이와같이 이러한 상태하에서는 흡입물은 연소실내에서 난류를 증진시키고, 이를 특징적 운전상태에 있어 화염전과 속도를 증진시킬수 있는 고속으로 유입된다. 또한 보조흡입통로(93)를 통과하는 고속도에 기인하여 이들 통로에서 연료응축 가능성이 최소로 감소되며 그리하여 온도의 폭넓은 변화상태에서 한결같은 기관운전을 보다 더 잘 보장한다.

기관(61)의 부하가 증가함에 따라 더 많은 량의 유입물이 기화기(78)(79)를 포함하는 주흡입장치에 의해서 공급된다. 전부하상태에서는 거의 유입물의 대부분이 주흡입장치에서 공급된다. 이와같이 저속 및 준공전 상태에서의 고속도 특성이 기관의 브리딩(breathing)즉 체적효율의 손실없이도 성취된다.

보조기화기(101)와 주기화기(78)(79)의 연료공급장치들은 각 흡입장치의 공기 소요량에 관련하여 알맞게 필요한 연료공급을 하도록 설계된 것은 특징적인 것으로서 역시 주목할만하다.

초크밸브(111)가 보조기화기(101)내에만 설치된 것도 역시 주목해야한다. 이와같은 기관의 저온 운전특성은 보조기화기(101)만에 의해 지배되어 장치의 효율을 더욱 증대시키고 주흡입장치를 통한 펌핑손실을 감소시킨다.

기관(61)은 한개의 출구통로(124)에서 한끝이 연통되는 크랭크케이스 환기장치를 갖추고 있으며, 그 출구통로(124)내에는 (125)로 표시된 밸브가 내장된다.

이러한 크랭크케이스 환기장치의 자세한 설명은 공지이므로 반복설명은 하지 않는다. 배기가스 재순환구(127)가 천설된 배기분기관(126)은 실린더헤드(66)의 배기구쪽에 연접된다. 배기가스의 일부를 기관의 흡입장치에 되돌려 재순환시킴으로써 이산화질소의 배출을 감소시키며 또한 다른 방법으로 바람직하지 못한 배기가스성분의 배출을 조절하는 것은 통상의 실시방법이다.

이와 동일한 방법으로 크랭크케이스 환기장치에서 대기중에 바람직하지 못한 성분의 배출을 감소시키기위하여 크랭크실의 환기가스를 흡입장치에 반송시키는것 역시 통상의 실시에 속한다. 앞에 설명한 배출장치 제어(크랭크케이스환기와 배기가스 재순환)에 부가하여 기화된 배출물을 연료장치(기화기와 연료탱크)에서 기관의 흡입장치로 반송시키는 것은 통상의 실시였다.

기관의 흡입장치에 이러한 가슬르 반송시키는 것은 앞서 사용된 기관에서 불완전 연소의 원인이 되며 저부하 상태에서는 불완전연소가 더욱 현저하다.

본 고안과 관련하여 설명하면 조절될 수 있는 이러한 가스는 보조흡입장치(93)를 경유하여 흡입장치에 반송된다. 그러므로 이러한 가스는 고속도(상태)로 흡입장치에 반송되기 때문에 불량한 성능의 앞서 경험한 상태는 대체로 감소되며 실제로 이러한 가스의 최대량이 연소실에 공급될 수 있다.

제7도를 명확하게 참조하면 보조흡입분기관(94)은 특유한 도관(도면에 표시되지 않음)에 의해서 크랭크실의 환기장치배출구(124)와 연통되는데 적합된 위치에 형성된 배출구(128)를 갖추고 있다.

분기관(94)의 한개구(129)는 적당한 도관(도면에 표시되어 있지않음)에 의하여 기체배출체에서 가스를 받아들이기에 적합하다.

분기관(94)의 한개구(131)는 배출가스를 적당한 도관을 경유하여 배출가스구(157)에서 받아들이기에 적합하다.

(제9도 및 제10도의 실시예)

본 고안의 구성을 구체화하는 실린더 내연기관은 제9도와 제10도에 도시되어 있으며 참고번호(1510로서 일반적으로 표시된다.

제9도와 제10도의 실시예는 제5도 내지 제8도의 실시예와 실질적으로 동일하나 본 실시예에서는 연료주입장치가 앞서 상술한 실시태양의 기화기장치를 대치한다. 이들은 사소한 차이점밖에 없기 때문에 앞서 상술한 구성과 다름이 있는 기관(151)의 부분만을 자세하게 기술한다. 구조 또는 작용효과가 제5도 내지 제8도의 것과 동일한 부재들은 동일한 참고번호로 표시되었으며 다시 기술하지 않는다.

기관(151)에 관련하여 설명하면 주흡입장치와 보조흡입장치(93)에는 모두 플리넘실(plenum chamber)(153)과 연통된 보통 공기흡입구(152)에서 흡입공기 유입물이 공급된다. 플리넘실(153)에서 주흡입통로(69)까지의 조정은 흡입통로(77)내에 내설된 드로틀밸브에 의하여 성취된다. 보조흡입장치(93)를 통과하는 유출물을 플리넘실(153)의 출구인접관내에 내설된 단일 드로틀밸브(155)에 의하여 조절한다. 연료분사노즐(157)은 흡입통로(69)(77)에 설치되어 공지의 방법으로 연료를 공급한다. 노즐(157)의 배출분무형상은 궁형점선으로 표시되었으며 제4도의 구성에서와 같이 이 궁형은 혼합물이 배분되는 것을 도우도록 보조흡입구(97)부터의 고속분사물과 교차되게 배열된다.

제9도와 제10도에서는 드로틀 링크장치를 제5도 내지 제8도의 구성에서 보다 더 자세하게 보여준다. 이러한 이유로 링크장치는 좀더 자세하게 기술된다. 가속페달(112)은 링크 또는 케이블(159)로 기구(117)에 연결된다. 기구(117)는 드로틀밸브(154)에 연결된 링크 또는 케이블(116)의 일단을 받는 한개의 홈이 형성된 벨크랭크(bell crank)를 포함한다. 케이블(113)은 드로틀밸브(154)가 완전 개구되기전에 드로틀밸브(155)가 완전 개구되게하여 벨 크랭크(161)의 계속된 운동이 드로틀밸브(154)를 완전 개구시키도록 과부하 스프링기구에 의하여 벨크랭크(161)에 연결되어 있다.

명확해진 바와같이 가속페달(112)의 작용으로 벨크랭크(161)가 시계바늘반대방향으로 회전하게 한다. 시계반대방향에 있어서의 첫동작은 보조드로틀밸브(155)가 개구되게함과 동시에 케이블(116)의 일단부는 공회전 홈(162)을 가로 이동한다. 일정한 위치에 도달하면 계속적인 벨크랭크(161)의 회전으로 드로틀밸브(154)가 개구동작을 하게된다. 드로틀밸브(154)가 완전 개구되기 전에 일어나는 드로틀밸브(155)의 완전개구시점에서, 벨크랭크(161)는 동작을 계속하여 과부하스프링(163)은 수축한다. 이것으로서 드로틀밸브의 순차적인 작용에 관한 링크장치는 제9도와 제10도 실시예에 관하여서만 자세하게 도해하고 기술하였다. 이와 동일한 형태의 링크장치는 다른 실시예의 장치에도 사용될 수 있다는 것을 알수 있을 것이다.

선택적으로, 어떤 다른 적합한 링크장치 또는 운동전달기구도 원하는 순차적인 동작을 성취하도록 사용될 수 있다. 상술된 구성에서는, 기관에 모두 주흡입구의 각각에 개별적으로 드로틀밸브가 사용되었다.

상기 실시예의 보조흡입장치에 사용된 것과 같이 단일 드로틀밸브가 주흡입계를 위한 매니폴드내 공통점에 사용될 수 있다는 것을 이해해야 할 것이다. 각 연소실에 또는 통로를 통한 송출시에 유입물이란 용어가 명세서 및 청구범위에 사용될때는, 이 용어는 순수한 공기유입물 또는 공기와 연료혼합물의 유기물을지칭하는데에 사용된다. 상술한 변형예에 추가하여, 청구범위에 정의된 바와같이 본 고안의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 본 고안의 또 다른 여러변형을 실시할 수 있을 것이다.

Claims (1)

1. 연소가 일어나는 가변체적 연소실(16)가 주흡입통로(17, 69)로 부터 주흡입구를 통해 상기 연소실(16)에 송출되는 유입물은 사실상 제한받지 않는 가운데 유입물을 송출하기 위해 상기 주흡입구를 통해 상기 연소실(16)과 연통하는 상기 주흡입통로(17, 79)를 가진 통상의 내연기관에 있어서, 충분한 크기의 보조흡입구(37, 97)를 통해 상기 연소실(16)에 유입하는 유입물의 선회가 흡입 및 압축행정동안 유지되게 하기 위해 그분출이 상기 주흡입통로(17, 69)로부터의 분출과는 다른 방향에 있도록 상기 보조흡입구(37, 97)와 보조흡입통로(34, 93)가 방향 맞추어져 있는 가운데, 주어진 질량의 유입물이 상당히 더큰 속도로 상기 보조흡입구(37, 97)를 통해 상기 연소실(16)에 유입되도록 상기 주흡입통로(17, 69)의 유효횡단면적보다 실질적으로 작은 유효횡단면적을 가진 또한 상기 보조흡입구(37, 97)를 통해 상기 연소실(16)과 연통하고 있는 보조흡입통로(34, 93)와, 상기 기관의 주어진 사이클작동동안 상기 흡입구들의 상기 연소실(16)과의 연통비율을 조절하기 위한, 기리고 어떤 운전조건동안은 그 통로에 의해 생긴흐름이 각 연소실(16)에서의 유형(流型)을 주도적으로 결정하도록 그 운전조건에서는 연소실(16)의 부하소요물의 대부분이 상기 유입통로들 중의 하나를 통해서 공급되게 하는데, 또한 다른 운전조건동안은 그 흡입통로에 의해 생긴 흐름이 상기 연소실(16)에서의 유형을 주도적으로 결정하도록 그 다른 운전조건에서는 연소실(16)의 유입물 소요량의 대부분이 상기 흡입통로들중의 다른것을 통해 공급되게 하는데 유효한 가속페달(46, 112)로 부터 링크에 의해 흐름이 제어되도록 작동되는 밸브수단(28, 42, 55, 57, 82, 102, 154, 155)과를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 흡기장치.