KR960007404Y1 - 내연기관의 흡기 다기관 연속가변장치 - Google Patents

Abstract

요약없슴

Description

내연기관의 흡기 다기관 연속가변장치

제1도는 본 고안에 의한 연속가변장치의 측단면도

제2도는 본 고안에 의한 연속가변장치의 작동상태를 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 서지탱크4 : 흡기 다기관

7 : 차속센서8 : 액츄에이터

9 : ECU10 : 워엄기어

11 : 워엄12,13 : 플렉시블 관

14 : 관로

본 고안은 내연기관의 흡기 다기관 연속가변장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 흡기 다기관의 길이를 차속에 따라 가변시켜 엔진의 전 회전속도에서 큭 토오크를 얻을 수 있도록 한 흡기 다기관 연속가변장치에 관한 것이다.

내연기관의 흡기관은 에어 클리너를 통하여 유입되는 공기를 연소실로 유도하는 통로역할을 하는 것으로서, 공기의 흐름에 대하여 저항을 최소화하는 것이 요망되고 있다.

흡기관에서의 공기 흐름은 엔진의 출력에 관계하게 되는데, 공기의 유동저항이 크게되면 흡기의 운동 에너지가 적게 되므로 관성력이 저하되어 엔진의 출력이 저하된다.

이러한 문제점을 극복하고자 흡기포트를 2개로하는 엔진이 개발되어 실용화되고 있는데, 이러한 엔진은 저속에서 출력을 높이고자 한개의 포트에 헬리컬을 형성하여 흡기가 스월되도록 하고 있다.

그러나 이러한 방식은 저속에서의 출력을 증강시킬 뿐 엔진의 전 회전수 영역에서는 만족할만한 효과를 얻지 못하고 있다.

즉 특정한 회전수 영역에서만 큰 출력을 얻을 수 있을 뿐 이 영역을 벗어나면 엔진의 출력이 연료 소모량에 비추어 크게 증강되지 않고 있다.

한편, 흡기 다기관의 길이를 엔진 회전속도에 따라 가변시켜 흡기의 관성력을 증대시킴으로서 엔진의 출력을 증대시키는 제안이 소개되고 있는데 지금까지 제안된 가변수단은 연속적인 가변이 아니고 저속과 고속에서 흡기다기관의 길이를 가변시키는 2단계 변화를 갖도록 되어 있기 때문에 만족할만한 효과를 얻지 못하고 있다.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 엔진의 회전수에 따라 흡기매니폴드의 길이를 가변시켜 전 회전수 영역에서 큰 출력을 얻을 수 있는 내연기관의 흡기 다기관 연속가변장치를 제공하는데 있다.

이를 실현하기 위하여 본 고안의, 서지탱크와 연소실 사이에 위치되어 에어 클리너를 통과하는 공기를 연소실로 유도하는 흡기 다기관을 보유하는 내연기관에 있어서, 상기한 흡기 다기관에 플렉시블 관을 연결하고, 이 플렉시블 관의 길이 가변을 위하여 차속에 따른 ECU의 제어로, 정, 역회전하는 액츄에이터의 구동축에 워엄기어를 설치하고 이 워엄기어를 흡기 다기관의 관로에 회전가능하게 연결되고 있는 워엄과 치차결합하여 엔진 회전 속도에 따라 흡기 다기관의 전체 길이가 가변되도록 하는 내연기관의 흡기 다기관 연속가변장치를 제공한다.

상기한 엑츄에이터는 서보모터를 사용하여 제어할 수 있으며, 흡기 다기관은 U 자상으로 하여 흡기의 관성력을 증대시키도록 하는 것이 바람직하다.

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

제1도는 본 고안에 의한 연속가변장치의 측단면도로서, 에어 클리너(1)를 통하여 유입되는 공기의 량을 조절하는 스로틀 바디(2)의 종단부에는 서지탱크(3)가 설치되어 각각의 흡기관으로 공기를 분배하여 보낼 수 있도록 되어 있다.

이 서지탱크(3)는 흡기관(4)을 통하여 연소실(5)로 공기를 유도할 수 있도록 되어 있는데, 본 고안에 의한 흡기관(4)에는 길이가변수단(6)이 설치되어 차속에 따라 연속적으로 그 길이를 가변시킬 수 있도록 되어 있다.

이를 위하여 상기한 길이가변수단(6)은 엔진 회전속도 센서(7)의 신호를 전달받아 서보모터의 같은 액츄에이터(8)로 전기적 신호를 출력하는 ECU(9)와, 상기한 엑츄에이터(8)의 구동축에 설치되어 회전하는 워엄기어(10)와, 이 워엄기어(10)에 치차결합되는 워엄(11)을 포함하고 있다.

이러한 구성은 워엄기어(10)가 회번함에 의해 워엄(11)이 회전하면서 축방향으로 이동하는 힘을 얻도록 하는 것인데, 이러한 효과는 직선운동기구인 실린더를 사용하여 얻을 수도 있다.

상기한 워엄(11)의 일측단부는 흡기관(4)과 연결되어 흡기관(4)을 축방향으로 밀거나 당기도록 되어 있는데, 이때 흡기관(4)이 연동할 수 있도록 플렉시블 관(12)(13)을 사용하고 있다.

상기한 플렉시블 관(12)(13)은 흡기관(4)의 일부를 이루고 있는데, 대략 U자상으로 휘어지는 형태를 이루는 흡기관(4)이 축방향으로 플렉시블 관(12)(13)이 연결되고, 이들 플렉시블 관(12)(13)은 워엄(11)과 연결되는 관로(14)에 의해 연통하는 상태로 결합되고 있다.

상기한 관로(14)와 워엄(11)의 결합은 원엄(11)이 회전하면서 직선운동을 하여야 하고, 관로(14)는 직선이동만을 하여야 하므로 워엄(11)의 일측단부에 플랜지를 형성하고 이 플렌지가 회전할 수 있도록 관로(14)에 걸림돌기(15)를 형성하고 있다.

이와 같이 이루어지는 본 고안의 흡기 다기관 연속가변장치는, 차량이 주행하는 동안에 엔진 회전속도 센서(7)로 부터 주행속도 신호가 ECU(9)로 입력된다.

이 신호를 받은 ECU(9)는 엑츄에이터(8)에 그 신호를 보내어 제어하게 되는데, 이때 저속으로 주행하는 경우의 신호가 입력되면 액츄에이터(8)는 반시계 방향으로 회전하여 워엄기어(10)를 회전시키게 되는데, 이러한 작용으로 워엄(11)은 제1도에서 표시되고 있는 화살표 방향으로 이동하게 된다.

이러한 작용으로 워엄(11)과 연결되어 있는 관로(14)가 함께 하살표 방향으로 이동하게 되므로 이 관로(14)에 의해 연결되어 있는 플렉시블 관(12)(13)은 신장되어 흡기 다기관(4)의 전체 길이는 제2도에 도시한 바와 같이 증가하게 된다.

반대로 곳신호가 입력되는 경우에는 액츄에이터(8)가 반시계 방향으로 회전하게 되는데, 이 결과 워엄(11)은 제1도에서 화살표 반대방향으로 이동하게 되므로 플렉시블 관(12)(13)은 압축되어 그 길이가 짧게 된다.

상기한 설명은 고속과 저속의 경우에 대해서만 기술하고 있으나, 이러한 작동은 엔진의 회전수에 따라 연속적으로 가변된다.

이러한 경우, 저속에서는 흡기 다기관(4)의 길이가 길어지게 되므로 흡기는 관성력이 증가하게 되어 운동 에너지가 커지게 되는데, 본 고안에 의한 흡기 다기관(4)은 U 자상으로 이루어져 있기 때문에 흡기의 관성력은 더욱 증가하게 된다.

그 결과 흡기가 연소실로 흡입시 일거에 많은 양이 유입될 수 있으므로 압축비를 크게할 수 있어 큰 토오크를 얻을 수 있다.

이러한 작용은 엔진의 전회전수 영역에 걸쳐 일어나게 되므로 엔진 회전속도에 따라 적절한 출력을 얻을 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 의한 흡기 다기관 연속가변장치는, 차속에 따라 흡기 다기관의 길이를 연속적으로 가변시킬 수 있어 엔진의 전 회전수 영역에서 큰 토오크를 얻을 수 있으며, 이로 인하여 연비를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 서지탱크와 연소실 사이에 위치되어 에어 클리너를 통과하는 공기를 연소실로 유도하는 흡기 다기관을 보유하는 내연기관에 있어서, 상기한 흡기 다기관(4)에 플렉시블 관(12)(13)을 연결하고, 이 플렉시블 관(12)(13)의 길이 가변을 위하여 차속에 따른 ECU(9)의 제어로 정, 역회전하는 액츄에이터(8)의 구동축에 워엄기어(10)를 설치하고 이 워엄기어(10)를, 흡기 다기관(4)의 관로(14)에 회전가능하게 연결되고 있는 워엄(11)과 치차결합하여 회전 속도에 따라 흡기 다기관(4)의 전체 길이가 가변되도록 하는 내연기관의 흡기 다기관 연속가변장치.
2. 제1항에 있어서, 액츄에이터(8)는 서보모터를 사용됨을 특징으로 하는 내연기관의 흡기 다기관 연속가변장치.
3. 제1항에 있어서, 흡기 다기관(4)은 U자상으로 휘어진 것을 특징으로 하는 내연기관의 흡기 다기관 연속가변장치.