KR960007396Y1

KR960007396Y1 - 다중 연료분사 엔진의 가변 흡기장치

Info

Publication number: KR960007396Y1
Application number: KR92020906U
Authority: KR
Inventors: 이향
Original assignee: 전성원; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1992-10-28
Filing date: 1992-10-28
Publication date: 1996-08-28
Also published as: KR940010288U

Abstract

요약없슴

Description

다중 연료분사 엔진의 가변 흡기장치

제1도는 본 고안에 의한 가변 흡기장치의 측단면도로서 고속시의 자용상태도

제2도는 본 고안에 의한 가변 흡기장치의 측단면도로서. 저속시의 작용상태도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 서지탱크4 : 흡기매니폴드

7 : 진공챔버8 : 승강판

10 : 진공관로11 : 솔레노이드 밸브

12 : 엔진 회전수 센서13 : ECU

본 고안은 다중 연료분사 엔진의 가변 흡기장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 서지탱크와 흡기메니폴드와의 길이를 가변시켜 특히 저속에서 흡기의 관성효과로 큰 토오크를 얻을 수 있도록한 가변 흡기장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 엔진의 흡기계통은 에어 클리너를 통과한 공기가 에어 플로우 미터의 플랩을 밀고 스로틀바디내로 진입하여 가속페달에 의해 연동하는 스로를 밸브의 열림정도에 따라 연소에 필요한 공기가 연소실로 들어가도록 되어 있다.

이 과정에 공기량과 엔진의 부하상태, 냉각수 온도 및 스로틀 밸브의 개도에 따라 연료분사량이 가감되어 유입되는 공기속으로 분사된다.

연료를 분사하는 연료 인젝터는 각각의 흡기매니폴드에 설치되는 다중 연료분사 방식과, 1개소 또는 2개소에서 연료를 분사하는 싱글 포인트 연료분사 방식에 있는데, 다중 연료분사 방식의 엔진은 각 실린더마다 연료와 공기의 혼합비를 정확히 제어할 수 있기 때문에 큰 토오크를 얻을 수 있는 이점이 있다.

엔진의 토오크를 크게하는 방식으로는 점화시기를 제어하는 것과, 흡기량을 증가시키는 방식이 있는데, 점화시기를 제어하는 방식은 점화시기를 빠르게 할수록 큰 토오크를 얻을 수 있지만 노크가 발생하게 되므로 그에 대한 적절한 시기 제어가 어렵다.

그리고 흡기량을 증가시키는 방식에서는 흡기포트의 형상 변경이나, DOHC와 같이 흡기포트를 2개로 하는 방안이 제안되어 실용화되고 있다.

그런데 흡기매니폴드를 지나는 공기의 속도는 피스톤의 속도에 관계하게 되므로 고속에서는 흡기의 속도를 빠르게할 수 있으나, 저속에서는 고속에서와 같이 흡기의 속도를 빠르게하는 것이 불가능하게 때문에 사실상 저속에서 엔진의 토오크가 저하되는 문제점이 있다.

즉 엔진의 출력이 어떠한 회전수 영역에서는 큰 출력을 낼 수 있지만, 이 영역을 지나면 엔진의 출력이 저하되어 연료 소모량이 증가하고 또 연료 소모량을 감안하여 볼때 그만큼 출력을 높이지 못하고 있다.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 흡기의 관성력을 크게하여 특히 저속에서 큰 토오크를 얻을 수 있는 다중 연료분사 엔진의 가변 흡기장치를 제공하는데 있다.

이를 실현하기 위하여 본 고안은, 에어 클리너와 연통하는 서지탱크와, 이 서지탱크와 이어져 연소실내로 흡기를 유도하는 흡기매니폴드를 보유하는 자동차용 엔진에 있어서, 상기한 서지탱크와 흡기매니폴드를 개별체로 하여 슬라이드 가능하게 결합하고 흡기매니폴드와 진공관로로 연결되는 진공챔버내의 승강판을 상기한 서지탱크와 연결하며, 상기한 진공관로상에 엔진 회전수 센서의 신호를 받아 전기적 신호를 출력하는 ECU에 의해 개폐 작동하는 솔레노이드 밸브를 설치하여 저속에서 진공챔버내로 가는 부압을 차단토록 함으로서 흡기매니폴드의 길이가 신장되도록 하는 다중 연료분사 엔진의 가변 흡기장치를 제공한다.

이러한 구성의 가변 흡기장치는 고속에서 흡기매니폴드의 길이를 짧게하고, 저속에서 길게하여 흡기의 관성력을 증대시키도록 하고 있다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.

제1도는 본 고안에 의한 가변 흡기장치의 측단면도로서 에어클리너(1)와 연통하고 있는 서지탱크(2)에는 연소실(3)로 혼합기를 유도하는 흡기매니폴드(4)가 연결되고 있다.

상기한 서지탱크(2)와 흡기매니폴드(4)는 길이 가변이 가능하게 되어 차속에 따라 적절히 제어하도록 되어 있는데, 이를 위하여 서지탱크(2)로 부터 이어지는 관로(5)가 흡기매니폴드(4) 내로 이동가능하게 결합되어 가변수단(6)에 의해 신축되도록 설치되고 있다.

상기한 가변수단(6)은 진공챔버(7)와, 이 진공챔버(7)내에 스프링으로 탄지된 승강판(8)과, 상기한 승강판(8)과 서지탱크(2)를 연결하는 연결부재(9), 그리고 상기한 진공챔버(7)의 하측과 연통하여 이곳으로 부압을 작용시키기 위하여 흡기매니폴드와 연결되고 있는 진공관로(10)를 포합하여 이루어지고 있다.

상기한 진공관로(10)에는 솔레노이드 밸브(11)가 설치되어 그 통로를 개폐하도록 되어 있는데, 이 솔레노이드 밸브는 엔진 회전수 센서(12)로 부터 입력되는 신호가 고속 또는 저속이냐를 판별하여 고속시에 개방시키도록 되어 있다.

이러한 제어는 전자제어 차량에 일반적으로 사용되고 있는 ECU(13)에 실현될 수 있다.

이와 같이 이루어지는 본 고안의 가변 흡기장치는, 차량이 고속 주행할때는 엔진 회전수 센서(12)로 부터 고속 신호가 ECU(13)로 입력되므로 ECU(13)는 솔레노이드 밸브(11)를 제어하여 개방시키게 된다.

이러한 작용으로 진공관로 (10)를 통하여 흡기매니폴드(4)내의 부압이 진공챔버(7)내에 작용하여 진공을 형성시키게 되므로 승강판(8)이 하강하게 된다.

따라서 승강판(8)과 연결되어 있는 서지탱크(2)가 함께 이동하게 되므로 관로(5)가 흡기매니폴드(4)의 내측으로 이동하여 전체 길이가 줄어들게 된다.

이러한 상태에서 차량이 저속으로 주행하게 되면 ECU(13)는 솔레노이드 밸브(11)를 폐쇄시켜 진공챔버(7)로 작용하던 흡기매니폴드(4)의 부압을 차단시키게 된다.

그러면 진공챔버(7)내의 진공이 해제되므로 승강판(8)은 스프링의 탄성력으로 상승하게 되므로 이와 연결되어 있는 서지탱크(2)도 함께 이동하게 된다.

서지탱크(2)가 이동함에 의해 관로(5)가 흡기매니폴드(4)로 부터 빠져나오는 상태가 되는데 이러한 작용으로 흡기매니폴드의 전체 길이는 증가하게 된다.

이와 같이 흡기매니폴드(4)의 길이가 증가하게 되면, 흡기의 관성력이 커지게 되므로 흡기의 운동에너지가 커지게 된다.

흡기의 운동 에너지가 커지게 되면, 흡기밸브가 개방상태에서 폐쇄상태로 될때 연소실로 유입되면 흡기의 흐름이 갑자기 중단되므로 흡기에는 맥동현상이 나타내게 된다.

이와 같이 흡기에 맥동이 일어나게 되면 흡기밸브가 개방시 빠른 속도로 흡기가 연소실내로 유입되므로 압축 행정 후 폭팔행정시 큰 폭팔력을 얻을 수 있어 저속에서 큰 토오크를 얻을 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 의한 가변 흡기장치는 저속에서 큰 토오크를 얻기 위하여 저속에서 흡기매니폴드의 길이를 신장시켜 흡기의 관성력을 증대시키기 때문에 종래의 고정형 흡기매니폴드에 비하여 큰 토오크를 얻을 수 있는 장점이 있다.

Claims

에어 클리너와 연통하는 서지탱크와, 이 서지탱크와 이어져 연소실내로 흡기를 유도하는 흡기매니폴드를 보유하는 자동차용 엔진에 있어서, 상기한 서지탱크(2)와 흡기매니폴드(4)를 개별체로 하여 슬라이드 가능하게 결합하고 흡기매니폴드(4)와 진공관로(10)로 연결되는 진공챔버(7)내의 승강판(8)을 상기한 서지탱크(2)와 연결하며, 상기한 진공관로(10)상에 엔진 회전수 센서(12)의 신호를 받아 전기적 신호를 출력하는 ECU(13)에 의해 개폐작동하는 솔레노이드 밸브(11)를 설치하여 저속에서 진공챔버(7)내로 가는 부압을 차단토록 함으로서 흡기매니폴드(4)의 길이가 신장되도록 하는 다중 연료분사 엔진의 가변 흡기장치.