KR920001423Y1

KR920001423Y1 - Intake manifold for internal combustion engine

Info

Publication number: KR920001423Y1
Application number: KR2019910020483U
Authority: KR
Inventors: 이성수
Original assignee: 현대자동차 주식회사; 전성원
Priority date: 1988-09-20
Filing date: 1991-11-27
Publication date: 1992-02-24

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Engine intake

제1도는 본 고안이 적용된 엔진의 일실시예를 보인 구성도.1 is a block diagram showing an embodiment of an engine to which the present invention is applied.

제2도a,b는 본 고안의 작동상태도.Figure 2 a, b is an operating state of the present invention.

제3도는 본 고안이 적용된 엔진의 성능을 나타낸 그래프선도.3 is a graph showing the performance of the engine to which the present invention is applied.

제4도는 종래의 실시예를 보인 구성도.4 is a block diagram showing a conventional embodiment.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 크랭크축 위치센서 2 : 냉각수 온도감지 센서1: crankshaft position sensor 2: coolant temperature sensor

3 : 드로틀 밸브 위치센서 4 : 드로틀 밸브3: throttle valve position sensor 4: throttle valve

5 : 전자제어 장치(E.C.U) 6 : 액투에이터5: Electronic control unit (E.C.U) 6: Actuator

7,7' : 흡기조절 밸브 8 : 드로플 몸체7,7 ': Intake control valve 8: Droop body

9,9' : 인테이크 브렌치 10 : 엔진흡입 포트9,9 ': Intake branch 10: Engine suction port

11 : 격벽 12 : 조정축11: bulkhead 12: adjustment shaft

본 고안은 자동차 엔진의 흡기 장치에 관한 것으로서, 특히 엔진의 출력을 향상시키기 위해 흡기 다기관(Intake manifold)의 브렌치(Branch)각각에 설치된 흡기조절 밸브(Intake Air Control Valve)를 서어지 탱크(Surge Tank)의 흡입구로 이동 설치하여 그 구조를 간단히 함과 동시에 저 고속의 전역에서 높은 출력을 얻을 수 있도록 고안된 것이다.The present invention relates to an intake apparatus of an automobile engine, and in particular, an intake air control valve installed at each branch of an intake manifold to improve the output of the engine is called a surge tank. It is designed to simplify the structure by moving to the intake port of) and to obtain high output in the whole area of low speed.

좀더 구체적으로 말하면, 흡기조절 밸브의 장착 위치를 인테이크 브렌치(Intake Branch)에서 서어치 탱크의 흡입구로 이동 설치함으로써 엔진의 흡기 통로를 처음부터 고속용과 저, 중속용으로 오나전히 완전히 분리시켜 저속회전으로부터 고속회전에 이르기까지 전역에 걸쳐 평탄하고 높은 토오크(Torque)곡선의 특성을 얻을 수 있도록 엔진 R.P.M 및 엔진 부하와 냉각수 온도에 대응하여 전자제어 장치(Electronic Control Unit)로써 조정하는 것이다.More specifically, the installation position of the intake control valve is moved from the intake branch to the inlet of the search tank so that the intake passage of the engine can be completely separated from the low speed rotation for the high speed, the low speed and the medium speed from the beginning. In order to obtain a flat and high torque curve characteristic throughout the entire high speed rotation, an electronic control unit is used in response to engine RPM, engine load, and coolant temperature.

종래 엔진에 있어서 흡기 장치는 제4도에 도시한 바와 같이 각각의 실린더 흡기관에 대하여 2개의 고,저속용 인테이크 브렌치(51)(52)를 구성한 후 고속용 브렌치 (51)에만 흡기조절 밸브(53)를 장착하여 엔진 회전수에 따라 개폐함으로써 토오크의 향상을 꾀하여 왔으나, 이같은 구조의 흡기 장치에서는 다음과 같은 문제점을 안고 있었다.In the conventional engine, the intake apparatus constitutes two high and low speed intake branches 51 and 52 for each cylinder intake pipe, as shown in FIG. 4, and then the intake control valve only in the high speed branch 51. 53) has been tried to improve the torque by opening and closing according to the engine speed, but the intake apparatus of such a structure had the following problems.

첫째, 옹지와 같은 액튜에이터(Actuator)(54)에 의한 흡기조절 밸브(53)의 개폐는 나란히 배치된 인테이크 브렌치(51)(52)의 일측에서 하나의 조정축(Control Shaft)(55)으로 각 실린더의 흡기조절밸브(53)를 작동시켰던 바, 조정축(55)의 비틀림력에 의한 흔들림으로 인하여 타측의 흡기조절 밸브들의 개도 위치가 정확하지 못하고, 둘째, 조정축(55)이 인테이크 브렌치(51)(52)를 관통하기 때문에 공기의 통과 단면적이 감소하여 통기저항의 증대함으로써 그만큼 엔진 출력이 감소하며, 셋째, 각각의 실린더마다 흡기조절 밸브가 장착되어지기 때문에 그 구조가 복잡하여 비용이 상승되고 정비성이 좋지 않다는 문제점을 내재하고 있다.First, opening / closing of the intake control valve 53 by an actuator 54 such as a ledge is made with one control shaft 55 at one side of the intake branches 51 and 52 arranged side by side. When the intake control valve 53 of the cylinder was operated, the opening position of the intake control valves on the other side was not accurate due to the torsional force of the adjustment shaft 55, and second, the adjustment shaft 55 was the intake branch ( 51) and 52, the passage cross-sectional area of air is reduced, and the ventilation resistance is increased so that the engine output is reduced accordingly. Third, because the intake control valve is installed in each cylinder, the structure is complicated and the cost is increased. The problem is that the serviceability is poor.

따라서, 본 고안자는 상기의 종래의 제반 문제점을 충분히 고려하여 각 실린더의 인테이크 브렌치마다 분산설치되어 있는 흡기조절 밸브를 서어치 탱크로 이동 설치하여 각각 하나의 흡기조절 밸브가 각 실린더에 공급되는 공기량을 완전 분리 제어하도록 함으로써 저속회전에서 고속회전에 이르기까지 높은 토오크를 얻고자 본 고안의 흡기장치를 안출하게 되었다.Therefore, the present inventors fully consider the above-mentioned problems in the related art and move and install the intake control valves distributed in each of the intake branches of each cylinder to the search tank, so that each air intake control valve is supplied to each cylinder. In order to achieve high torque from low speed rotation to high speed rotation by completely separating control, the intake device of the present invention was devised.

이하, 본 고안의 구체적인 내용을 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the specific content of the present invention in detail as follows.

크랭크축 위치센서(1)에 의한 엔진 회전수 및 냉각수 온도감지센서(2)에 의한 냉각수 온도와 드로틀 밸브(4)의 개도 위치를 감지하여 전자제어 장치(5)가 액투에이터(6)를 통해 흡기조절 밸브(7)(7')에 개폐를 제어하는 통상의 엔진흡기 조절장치에 있어서, 드로틀 몸체(8)로부터 고속용 인테이크 브렌치(9)와 저, 중속용 인테이크 브렌치 (9')로 분기되어 엔진흡입 포트(10)와 연결되는 부위에서 서로 통하도록 구성된 흡기관의 드로틀 몸체(8) 내부에 고속 및 저, 중속용 흡기조절 밸브(7)(7')를 설치하여 드로틀 몸체(8)의 내부중앙에는 상기 고속용 인테이크 브렌치(9)와 저,중속용 인테이크 브렌치(9')의 유로가 분리되도록 격벽(11)을 형성하고 고속 및 저, 중속용 흡기조절 밸브(7)(7')를 상호 90°의 위상차를 갖도록 조정축(12)에 설치하며 조정축(12)의 일측단은 공지의 액튜데이터 로드(6')와 접속되는 것이다.The engine speed by the crankshaft position sensor (1) and the coolant temperature by the coolant temperature sensor (2) and the opening position of the throttle valve (4) are detected so that the electronic control device (5) uses the actuator (6). In the normal engine intake control device for controlling the opening and closing of the intake control valves (7) and (7 '), it branches from the throttle body (8) to the high speed intake branch (9) and the low and medium speed intake branch (9'). Throttle body (8) by installing intake control valves (7) (7 ') for high speed, low and medium speed in the throttle body (8) of the intake pipe configured to communicate with each other at a portion connected to the engine suction port (10). A partition 11 is formed at the inner center of the high speed intake branch 9 and the flow paths of the low and medium speed intake branch 9 'to separate the inflow control valves 7 and 7'. ) Is installed on the adjustment shaft 12 to have a phase difference of 90 ° to each other, and one end of the adjustment shaft 12 is well known. It is connected to the actuation data load 6 '.

미 설명부호 13은 솔레노이드 밸브, 14는 부압 탱크, 15는 스프링, 16은 다디어프램이다.Reference numeral 13 is a solenoid valve, 14 is a negative pressure tank, 15 is a spring and 16 is a diaphragm.

이와 같이 구성된 본 고안 장치는 기존과 같이 전자제어 장치(15)의 제어에 따라 솔레노이드 밸브(13)와 액튜에이터(6)를 통해 조작되어 지는데 그 작용을 설명하면 다음과 같다.The inventive device configured as described above is operated through the solenoid valve 13 and the actuator 6 according to the control of the electronic control device 15 as described above.

제1도는 본 고안의 개략적인 계통도를 도시한 것으로 이를 참조하여 설명하며, 전자제어 장치(5)에는 엔진몸체에 장착된 크랭크축 위치센서(1)와 냉각수 온도감지센서(2) 및 도로틀 밸브의 위치센서(3)와 솔레노이드밸브(13)와 연결되어지며, 솔레노이드 밸브(13)는 일측으로 조정축(12)과 연결된 액튜에이터(6)와 파이프로서 연결되고 타측으로는 흡기관의 엔진흡입 포트(10)와 연결된 부압 탱크(14)와 연결되어 진다.1 is a schematic schematic diagram of the present invention, which will be described with reference to the present invention. The electronic control device 5 includes a crankshaft position sensor 1, a coolant temperature sensor 2, and a road valve mounted on an engine body. Is connected to the position sensor (3) of the solenoid valve 13 and the solenoid valve (13) is connected to the actuator (6) connected to the adjustment shaft 12 to one side as a pipe and the engine suction port of the intake pipe to the other side It is connected to the negative pressure tank 14 connected to (10).

이러한 상태의 저속운전에서는 전자제어 장치(5)가 냉각수 온도감지센서(2) 및 크랭크축 위치센서(1)와 드로틀 밸브의 위치 센서(3)에 감지된 양을 체크하여 지속 운전 상태가 되면 솔레노이드 밸브(13)에 인가되었던 전원을 차단시켜 솔레노이드 밸브(13)가 차단되도록 한다.In the low speed operation in such a state, the solenoid is checked by the electronic controller 5 by the coolant temperature sensor 2, the crankshaft position sensor 1, and the position sensor 3 of the throttle valve. Shut off the power applied to the valve 13 so that the solenoid valve 13 is shut off.

그러면 제2도a와 같이 흡기관으로부터 통하는 부압 탱크(14)의 진공압은 차단되어 대기압과 통하게 되므로써 액튜에이터(6)를 작동시키지 못하게 되며 액튜에이터(6)는 내장된 스프링(15)의 탄성에 의해 로드(6')가 밀리면서 조정축(12)을 회전시키면 이에 지지되어 있는 가각의 흡기조절 밸브(7)(7')가 회전되면서 고속용 흡기조절 밸브(7)는 고속용 인테이크 브렌치(9)의 유로를 폐쇄하고 저속용 흡기조절 밸브(7')는 저속용 인테이크 브렌치(9')의 유로를 개방하게 되어 흡입되는 공기는 저속용 인테이크 브렌치(9')의 유로를 따라 유입되어 지는데, 이때 저속용 인테이크 브렌치(9')는 길고 만곡되어 있기 때문에 흡입 공기는 관성 맥동 효과 즉, 과급 효과를 얻을 수 있어 저속 및 중속에서 높은 토오크를 얻을 수 있게 된다.Then, as shown in FIG. 2A, the vacuum pressure of the negative pressure tank 14 flowing from the intake pipe is cut off to communicate with the atmospheric pressure, thereby preventing the actuator 6 from operating, and the actuator 6 is caused by the elasticity of the built-in spring 15. When the rod 6 'is rotated and the adjustment shaft 12 is rotated, the intake control valves 7 and 7' of each supported by the rod 6 are rotated, and the high speed intake control valve 7 is a high speed intake branch 9 ) And the low speed intake control valve 7 'opens the flow path of the low speed intake branch 9' so that the air sucked in flows along the flow path of the low speed intake branch 9 '. At this time, since the intake branch 9 'for the low speed is long and curved, the intake air can obtain an inertial pulsation effect, that is, a supercharge effect, thereby obtaining high torque at low and medium speeds.

이와 같은 저속 운전 상태에서 엔진 회전수가 길정 속도 이상으로 상승되면 상기와 반대로 전자제어 장치(5)가 각각의 센서(1)(2)(3)감지량에 의하여 솔레노이드 밸브(13)는 개방되어 부압 탱크(14)의 진공압이 액튜에이터(6)의 다이어프램(16)에 작용하여 스프링(15)의 힘을 이기면서 액튜에이터(6)의 로드(6')를 당겨 이에 연결된 조정축(12)을 90°회전시키면 이에 지지되어 있는 각각의 흡기조절 밸브(7)(7')가 회전하면서 저, 중속용 흡기조절 밸브(7')는 저속용 인테이크 브렌치(9')의 유도를 폐쇄하고 그 고속용 흡기조절 밸브(7)는 저속용 인테이크 브렌치(7)의 유도를 개방하게 되어 흡입되는 공기는 고속용 인테이크 브렌치(9)의 유로를 따라 엔진에 유입되어 지는데, 이때 고속용 인테이크 브렌치(9)는 짧게 구성되어 있어 흡기 저항이 감소되므로 다량의 공기가 유입되어 높은 토오크의 특성을 얻을 수 있는 것이다.When the engine speed rises above the prescribed speed in such a low-speed driving state, the solenoid valve 13 is opened and the negative pressure is opened by the electronic control device 5 by the respective sensor 1, 2, and 3 sensing amounts. The vacuum pressure of the tank 14 acts on the diaphragm 16 of the actuator 6 to overcome the force of the spring 15 and pull the rod 6 'of the actuator 6 to pull the adjusting shaft 12 connected thereto. Rotation of each of the intake control valves 7 and 7 'supported thereon causes the low and medium speed intake control valves 7' to close the induction of the low speed intake branch 9 'and The intake control valve 7 opens the induction of the low speed intake branch 7 so that the sucked air flows into the engine along the flow path of the high speed intake branch 9, where the high speed intake branch 9 is Short construction reduces air intake resistance It can be flowed in to obtain high torque characteristics.

상기와 같은 본 고안 장치의 작용 효과를 선도로 나타낸 제3도를 보면서 설명하면 A선은 종래의 저속 상태를 나타낸 것으로 엔진 R.P.M이 증가하면 저속에서는 어느 정도 토오크가 증가하나 일정 회전수가 넘으면 엔진 자체의 부하에 의하여 토오크는 떨어지게 되며, 또한 고속상태에서도 마찬가지로 B선과 같이 일정 회전수까지는 토오크가 급격히 증가하나 그 이후로는 토오크가 떨어지게 된다.Referring to FIG. 3, which shows the effect of the device of the present invention as a diagram, the A line shows the conventional low speed state. When the engine RPM increases, the torque increases to a certain degree at low speed, but when the engine speed exceeds a certain speed, The torque is dropped by the load, and the torque is rapidly increased up to a certain number of revolutions like the B line at high speed, but the torque is dropped after that.

이러한 토오크의 저하 현상은 엔진의 기구적인 특성으로 인해 막을 수는 없다 하더라도 본 고안과 같이 저속용 브렌치와 고속용 브렌치를 처음부터 완전히 분리시켜 사용함으로써 저속에서 고속에 이르기까지 전역에 걸쳐 제3도 C선과 같이 균일하고 보다 높은 토오크를 얻을 수 있는 것이다.Although the torque deterioration phenomenon cannot be prevented due to the mechanical characteristics of the engine, the low-speed branch and the high-speed branch are completely separated from the beginning as in the present invention. It is possible to obtain a uniform and higher torque like a line.

이상에서와 같이 본 고안에 의하면 각 실린더의 인테이크 브렌치마다 분산되어 설치된 흡기조절 밸브를 흡기관의 입구 드로틀 몸체에 각각 하나의 밸브로서 흡기로 조절토록 이동시켜 설치함으로써 그 구조를 간단히하여 원가를 절감하고 저속에서 고속에 이르기까지 전역에 걸쳐 균일하고 보다 높은 토오크를 얻을 수 있는 고안이라 하겠다.As described above, according to the present invention, the intake control valves distributed in each intake branch of each cylinder are installed on the inlet throttle body of the intake pipe as a single valve to be adjusted to the intake air, thereby simplifying the structure and reducing the cost. It is designed to obtain uniform and higher torque throughout the entire range from low speed to high speed.

Claims

The engine speed and the coolant temperature detection sensor 2 by the crankshaft 1 detect the engine load due to the coolant temperature and the opening position of the throttle valve 4 so that the electronic control device 5 controls the actuator 6. In a conventional engine intake control device for controlling the opening and closing of the intake control valves (7) and (7 '), from the throttle body (8) to the high speed intake branch (9) and the low and medium speed intake branch (9'). A high speed, low and medium speed intake control valve (7) (7 ') is installed inside the throttle body (8) of the intake pipe configured to be completely branched and connected to each other at the portion connected to the engine intake port (10), but the throttle body In the inner center of (8), the partition 11 is formed so that the flow path of the said high speed intake branch 9 and the low and medium speed intake branch 9 'is separated, and the high speed and low and medium speed intake control valves 7 ) 7 'is installed on the adjusting shaft 12 so as to have a phase difference of 90 ° to each other, and one of the adjusting shaft 12 Stage intake apparatus for an engine, characterized in that connected to the data aektyu rod (6 ') of the known.