KR960008545Y1 - 내연기관의 흡기 흐름조절장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

내연기관의 흡기 흐름조절장치

제1도는 본 고안에 의한 흡기 흐름조절장치의 측단면도.

제2도는 본 고안에 의한 흡기포트의 형상을 나타내는 도면.

제3도는 본 고안에 의한 흡기밸브의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 실린더 헤드 2 : 흡기포트

3 : 배기포트 4 : 흡기밸브

5 : 배기밸브 6 : 밸브 스템

7 : 굴곡부 8 : 밸브판

9 : 대원호부 10 : 소원호부

본 고안은 내연기관의 흡기 흐름조절장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연소실로 공급되는 혼합기를 스월되도록 하여 연소특성을 향상시킬 수 있도록 한 흡기 흐름조절장치에 관한 것이다.

자동차 엔진의 흡기계통은 에어 클리너를 통과한 공기가 에어 플로어 미터의 플랩을 밀고 스로틀 밸브의 열림정도에 따라 적당량의 공기가 연소실내로 유입될 수 있도록 되어 있다.

이때 유입되는 공기는 엔진의 출력과 연비에 관계하게 되므로 흡입저항을 최소화하여 많은 양이 유입될 수 있도록 하고 연료와 공기의 혼합이 균일하게 되도록 하는 것이 중요하다.

따라서 공기가 유입되는 실질적인 통로인 스로틀 바디는 관로의 저항을 줄일 수 있는 구조로 설계되는 것이 좋고, 또 스로틀 밸브가 개폐작용할 때 밸브와의 공기 유동저항이 적게 되도록 설계되어야 한다.

차량이 주행하거나 공회전시 연소에 필요한 공기량이 달라지게 되는데, 특히 주행시에는 출력에 관계하게 되므로 스로틀 밸브가 개폐정도만으로는 출력을 향상시키는데 한계가 있다.

따라서 흡기포트를 2개의 통로로 나누어 한 개의 통로에는 헬리컬을 형성하여 흡기의 스월작용이 이루어지도록 하고 있으며, 또다른 통로에는 스월조절밸브를 설치하여 저속시에는 통로를 차단하여 헬리컬 포트로만 공기가 유입되도록 하고, 고속시에는 통로를 열어주어 2개의 포트로 모두 공기가 유입되도록 하고 있다.

그런데 헬리컬 포트를 형성하는 경우 스월작용의 효과는 얻을 수 있으나, 텀블효과(공기가 상에서 하로 회전하는 현상)을 얻을 수 없기 때문에 특정한 회전수 영역에서는 만족할만한 효과를 얻지 못하는 단점이 있다.

게다가 종래의 흡기포트는 원형으로 뚫려지면서 원형으로 이루어져 있기 때문에 연소실로의 공기 유입량을 증가시킬 수 없는 것이 단점으로 지적되고 있다.

본 고안은 상기한 바와같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 흡기의 흐름을 수평방향으로의 회전작용인 스월과, 수직방향의 회전작용인 텀블이 동시에 발생되도록 하여 연소 특성을 향상시킬 수 있는 내연기관의 흡기 흐름조절장치에 관한 것이다.

이를 실현하기 위하여 본 고안은, 에어 클리너를 통하여 유입되는 공기를 연소실내로 유입시키거나 또는 차단시키는 흡기밸브와, 흡기밸브에 의해 개폐되는 흡기포트를 구비한 내연기관의 흡기장치에 있어서, 상기한 흡기밸브의 밸브 스텝에 흡기를 스월작용시키는 굴곡부를 형성하고, 밸브판을 대원호부와 소원호부로 이루어지는 장타원으로 하며, 흡기포트를 상기한 밸브판과 동일한 형상으로 하여 구성한 것을 특징으로 하는 내연기관의 흡기 흐름조절장치를 제공한다.

또한 연소가스를 배출시키는 배기포트도 흡기포트와 동일한 형상으로 하여 많은 양의 연소가스를 일거에 배출시키도록 하는 것이 제안하고 있다.

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

제1도는 본 고안에 의한 흡기 흐름조절장치의 측단면도로서, 실린더 헤드(1)에 뚫려지는 흡기포트(2)와 배기포트(3)에는 각각 엔진의 회전력을 전달받는 캠에 의해 개폐작용하는 흡기밸브(4)와 배기밸브(5)가 설치되어 있다.

상기 흡기포트(2)에 설치되는 흡기밸브(4)의 밸브 스템(6)은 제3도를 통하여 이해할 수 있듯이 굴곡부(7)가 형성되어 유입되는 공기를 수평방향으로 유도할 수 있도록 되어 있다.

이 굴곡부(7)는 적어도 1개 이상설치할 수 있는데, 그 수가 증가할수록 스월작용이 강하게 발생한다.

밸브 스템(6)에 형성되어 실질적으로 흡기포트(2)를 개폐시키는 밸브판(8)은 종래의 원형과는 달리 휘어진 타원상으로 이루어져 대원호부(9)와 소원호부(10)를 포함하여 이루어지고 있다.

이 밸브판(8)에 연결되는 밸브 스템(6)의 위치는 밸브판(8)의 대원호부(9)측으로 치우쳐 있는데, 이것은 제1도에 도시한 바와같이 흡기포트(2)의 상방측으로 흡기를 유도시켜 텀블효과를 얻기위한 것이다.

따라서 흡기포트(2)는 제2도에 도시한 바와같이 밸브판(8)의 형상과 동일한 형태로 되고 있는데, 이것은 상기한 효과이외에도 공기의 유입량을 증가시키는데 효과적이다.

이 경우 배기포트(3)의 형상도 많은 양의 연소가스를 일거에 배출할 수 있어야 하므로 흡기포트(2)와 같이 장타원으로 이루어지는 것이 바람직하다.

도면중 미설명 부호 11은 점화 플러그를 지칭한다.

이와 같이 이루어지는 본 고안의 흡기 흐름조절장치는, 흡입, 압축, 폭팔, 배기행정이 연속 반복되면서 흡기포트(2)를 통하여 새로운 공기가 유입되고 연소가스가 배기포트(3)를 통하여 대기로 방출된다.

이러한 작용이 이루어질 때 흡기포트(2)를 통하여 유입되는 공기는 흡기밸브(4)의 밸브 스템(6)에 형성된 굴곡부(7)를 지나면서 스월작용이 일어나 밸브판(8)위를 지나가게 되는데, 이때 밸브판(8)의 소원호부(10)측이 연소실 중앙부로 진입되고 있고 대원호부(9)측이 주변부로 위치되고 있기 때문에 흡기포트(2)의 열림상태는 소원호부(10)측이 대원호부(9)측보다 더 크게 된다.

이러한 상태에 의해 흡기는 소원호부(10)측으로 더욱 많이 유입되기 때문에 연소실로 유입된 흡기는 소원호부(10)가 끝나는 지점에서 하측으로 급격히 선회하게 된다

즉 텀블작용이 일어나게 되는데, 이때 이미 흡기는 스월작용이 이루어지고 있는 상태이므로 연소실로 유입되는 흡기는 스월작용과 텀블작용이 동시에 일어나게 된다.

이러한 작용으로 실린더내에는 더욱 많은 양의 공기가 유입되어 체적효율을 높이게 되므로 압축비를 크게할 수 있다.

따라서 엔진의 출력을 전 회전수 영역에서 크게할 수 있는데, 흡기포트(2)가 장타원으로 이루어지고 있기 때문에 흡기포트의 입구를 최대한 크게할 수 있으므로 흡기의 양은 종래의 흡기포트를 통하여 유입되는 양보다 많게 된다.

본 고안에서 밸브판(8)의 소원호부(10)가 중앙부측으로 항시 있도록 하기 위해서는 흡기밸브(4)의 회전을 방지하여야 하는데, 이는 밸브 스템(6)을 원형이 아닌 다각형상으로 하여 실현할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 의한 흡기 흐름조절장치는, 흡기가 매니폴드를 통하여 유입될 때 스월작용과 텀블작용이 동시에 일어나도록 하고 도 흡기포트를 장타원으로 하여 보다 많은 양의 공기가 유입될 수 있도록 하기 때문에 완전 연소를 실현함과 아울러 압축비를 높일 수 있어 엔진의 출력을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.

또한 이러한 구조의 흡기 흐름조절장치는, 흡기포트내를 헬리컬로 형성하지 않아도 되므로 실린더 헤드 제작에 유리한 이점도 있다.

Claims (1)

1. 에어 클리너를 통하여 유입되는 공기를 연소실내로 유입시키거나 또는 차단시키는 흡기밸브와, 흡기밸브에 의해 개폐되는 흡기포트를 구비한 내연기관의 흡기장치에 있어서, 상기한 흡기밸브(4)의 밸브 스템(6)에 흡기를 스월작용시키는 굴곡부(7)를 형성하고, 밸브판(8)을 대원호부(9)와 소원호부(10)로 이루어지는 장타원으로 하며, 흡기포트(2) 및 배기포트(3)를 상기한 밸브판(8)과 동일한 형상으로 하여 구성한 것을 특징으로 하는 내연기관의 흡기 흐름조절장치.