KR100942237B1 - Upgraded intake apparatus for an internal-combustion engine - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내연기관 흡기 효율 개선장치에 관한 것으로서, 내연기관의 흡기시스템에 장착되는 고정플레이트(100)와, 고정플레이트(100)에 일체로 설치되며 공기의 빠른 흐름을 유도하도록 입구측(112) 직경보다 출구측(114) 직경이 작게 형성되는 벤츄리관(110)과, 벤츄리관(110)의 내주면을 따라 적어도 두 개 이상이 경사지게 설치되어 빠르게 흐르는 공기에 와류 현상이 발생하도록 하는 와류발생부재(120)를 포함한다. 따라서, 본 발명은 입구 및 출구의 단면적이 다른 벤츄리관을 사용하여 출구 유속을 입구보다 빠르게 하였으며, 더욱이 벤츄리관에 항공기 프로펠러 날개 형태의 와류발생부재를 적용하여 직진 공기 흐름을 와류 형태와 같은 회전력을 부여함으로써, 내연기관의 흡기시스템에 적용시 출구측에서 증속된 공기 흐름과 강력한 와류 형태의 공기 흐름을 동시에 생성시켜 연소효율 증대로 이어져서 매연감소는 물론, 출력 향상의 효과를 가진다.The present invention relates to an apparatus for improving an intake efficiency of an internal combustion engine, the fixed plate 100 mounted on an intake system of an internal combustion engine, and the inlet side 112 integrally installed on the fixed plate 100 to induce a rapid flow of air. Venturi tube 110, the diameter of the outlet side 114 is formed smaller than the diameter, and at least two or more are inclined along the inner circumferential surface of the venturi tube 110, the vortex generating member to cause the vortex phenomenon in the fast flowing air ( 120). Therefore, the present invention uses the venturi tube having a different inlet and outlet cross-section to make the outlet flow velocity faster than the inlet. When applied to the intake system of the internal combustion engine, the increased air flow and the strong vortex type air flow at the outlet side can be generated at the same time, leading to an increase in the combustion efficiency, thereby reducing the smoke and improving the output.

내연기관, 흡기시스템, 공기 흐름, 와류 Internal combustion engine, Intake system, Air flow, Vortex

Description

내연기관 흡기 효율 개선장치{UPGRADED INTAKE APPARATUS FOR AN INTERNAL-COMBUSTION ENGINE}UPGRADED INTAKE APPARATUS FOR AN INTERNAL-COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 내연기관 흡기 효율 개선장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 직진 방향의 공기 흐름을 와류현상과 같은 회전 방향으로 변화시킨 후 내연기관에 공기를 빠르게 공급함으로서, 공기 충진 효율이 증대되며, 완전 연소의 유도로 연소효율 개선 및 출력 증강을 가져오는 내연기관 흡기 효율 개선장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for improving an intake efficiency of an internal combustion engine, and more particularly, by rapidly supplying air to an internal combustion engine after changing an air flow in a straight direction in a rotational direction such as a vortex phenomenon, the air filling efficiency is increased, and It relates to an internal combustion engine intake efficiency improving device that leads to improved combustion efficiency and power output by induction of combustion.

내연기관의 흡기시스템에서 엔진출력의 증대 및 연비 개선을 위하여 내연기관에서 트로틀 바디를 통과하여 엔진으로 유입되는 공기의 흐름에 와류를 형성시켜 밀도를 높이는 기술이 통상적으로 사용되고 있다.In order to increase engine output and improve fuel efficiency in an intake system of an internal combustion engine, a technique of increasing the density by forming a vortex in the flow of air flowing through the throttle body into the engine is commonly used.

이러한 기술은 종래의 일례로서 대한민국 실용신안공개 제1998-59371호에 "내연기관의 흡기와류발생장치" 가 도 1에 도시되어 있다.This technique is a conventional example of the Republic of Korea Utility Model Publication No. 1998-59371 "intake air flow generating device of the internal combustion engine" is shown in FIG.

도 1에 따르면, 흡기시스템상에 공기의 흡입방향과 수직하게 고정 설치되는 플랜지(20)와, 플랜지(20)와 동일 평면을 이루는 일정 반경 내의 면을 플랜지(20)와 연결되도록 절개하여 동일 방향으로 경사지도록 절곡시킨 다수개의 날개(11)로 이루어진 와류발생부(10)가 포함되는 것을 특징으로 한다. According to Figure 1, the flange 20 is fixed to the intake system perpendicular to the intake direction on the intake system, and the surface within a predetermined radius of the same plane as the flange 20 is cut to be connected to the flange 20 in the same direction It is characterized in that it comprises a vortex generator (10) consisting of a plurality of wings (11) bent to be inclined to.

그리고 다른 일예로 대한민국 실용신안등록 제20-263017호에 "내연기관의 흡기와류장치" 가 도 2에 도시되어 있다.As another example, "Intake airflow device of an internal combustion engine" is shown in FIG. 2 in Korean Utility Model Registration No. 20-263017.

도 2에서는 흡기매니폴드와 트로틀 바디가 연결되는 부위에 놓여지는 가스켓과 같은 면적으로 되면서 트로틀 바디를 흡기매니폴드에 고정시키는 보울트가 삽입되는 삽입공(2)이 사방에 형성되고, 중앙에는 흡기가 통과되는 원형상의 통공(5)이 형성되는 평면상의 고정단부(1)와, 고정단부(1)의 통공(5) 내주면으로부터 통공(5)의 중앙을 향하여 경사지게 설치되는 적어도 두개의 리브(4)와, 리브(4)의 단부에 고정되어 통공(5)의 축 방향과 동일한 축방향으로 놓여지는 보스(8)와, 보스(8)에 고정되는 고정축(7)에 회전 가능하게 고정되는 와류 형성용 날개(6)를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다. In FIG. 2, an insertion hole 2 is formed on all four sides in which a bolt for fixing the throttle body to the intake manifold is inserted in the same area as a gasket placed at a portion where the intake manifold and the throttle body are connected. A planar fixed end portion 1 on which a circular through hole 5 is formed, and at least two ribs 4 inclined toward the center of the through hole 5 from an inner circumferential surface of the through hole 5 of the fixed end portion 1. And a boss 8 fixed to the end of the rib 4 and placed in the same axial direction as the axial direction of the through hole 5 and rotatably fixed to the fixed shaft 7 fixed to the boss 8. It is characterized by including the blade | wing 6 for formation.

그리고 또 다른 일예로 도 3에 도시된 대한민국 특허등록 제10-540261호에 "자동차용 과급기"는, 엔진의 매니폴드와 에어크리너 사이에 설치되고, 내경 상단은 경사진 단턱과 이에 오목한 고정홈(114)이 형성된 걸림면(113)으로 이루어지고, 외경 상하단에는 끼움 상태의 안정을 위한 걸림조(105)가 형성된 원통형 하우징(100)과, 하우징(100)의 내경 사방에서 중앙으로 연장되어 일체로 형성된 지지대(120)와, 지지대(120)로부터 하우징(100)의 축심방향으로 축홀(131)이 수직하게 형성된 축지지관(130)과, 하우징(100)의 내경으로 삽입되어 걸림면(113)과 정지면 사이에 삽입되고, 상하단에 형성된 고정테(310)와, 고정테(310) 사이에 내경방향으로 나선형의 곡면으로 형성된 고정익(320)과, 고정테(310) 상면에 고정돌기(315)를 일체로 갖는 탄력편(313)으로 이루어진 원통형 고정익체(300)와, 축지지관(130)에 구름마찰요소와 함께 설치되는 회전축(150)과, 고정익체(300)의 내경으로 삽입되어 회전축(150)과 결합되고, 회전축(150)과 결합되며 축지지관(130)에 씌여지는 익편관(210)과, 익편관(210)의 외면에서 방사상으로 돌출되며 나선형의 곡면을 갖는 회전익(220)으로 이루어지는 회전익체(200)를 포함하며, 회전익(220)과 고정익(320)에 형성된 나선형의 곡면은 방향이 동일하게 형성되며, 지지대(120)에는 회전익(220)과 고정익(320)에 형성된 나선형의 곡면과 동일방향으로 유도면(123)이 형성된 것을 특징으로 한다.In another example, Korean Patent Registration No. 10-540261 shown in FIG. 3, "Autocharger" is installed between the manifold and the air cleaner of the engine, the upper end of the inner diameter and the concave fixing groove ( 114 is formed of the engaging surface 113, the outer and upper ends of the cylindrical housing 100 is formed with a locking jaw 105 for the stabilization of the fitted state, and the inner diameter of the housing 100 extends from the center to the center integrally The support member 120 is formed, the shaft support tube 130 in which the shaft hole 131 is vertically formed in the axial direction of the housing 100 from the support member 120, and the locking surface 113 is inserted into the inner diameter of the housing 100. It is inserted between the stop surface, the fixed frame 310 formed in the upper and lower ends, the fixed blade 320 formed in a spiral curved surface in the inner diameter direction between the fixed frame 310, and the fixing protrusion 315 on the upper surface of the fixed frame (310) Cylindrical fixation consisting of an elastic piece 313 having an integral It is inserted into the inner body of the sieve 300, the shaft support tube 130 with the rolling friction element, and the fixed blade body 300 is coupled to the rotary shaft 150, coupled to the rotary shaft 150 It includes a rotor blade 200 is composed of a rotor blade 210 and the rotor blades 200 which are radially protruding from the outer surface of the blade pipe 210, the rotary blades 220 having a spiral curved surface, which is covered by the shaft support tube 130, the rotary blades 220 ) And the curved surface of the spiral formed on the fixed blade 320 is formed in the same direction, the support 120 is that the guide surface 123 is formed in the same direction as the spiral surface formed on the rotary blade 220 and the fixed blade (320) It features.

그러나, 이러한 종래의 와류발생장치는 공통적으로 흡입되는 공기를 와류시켜서 공기밀도를 높이고자 하는 것이나, 공기가 와류발생장치 즉, 날개등에 부딪혀서 공기압에 의해 밀려 실린더에 유입되는 것이어서 실질적으로 실린더로 유입되는 공기의 량은 증가되지 않는다. 따라서 단순히 와류발생만으로는 공기의 흡입량을 증가시키기에는 부족한 문제점이 있었다.However, such a conventional vortex generator is intended to increase the air density by vortexing the air that is commonly inhaled, but the air is pushed into the cylinder by being hit by the vortex generator, that is, the blade, etc. The amount of air does not increase. Therefore, there is a problem that simply vortex generation is not enough to increase the intake amount of air.

본 발명은 상기한 바와 같은 결점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로서, 입구 및 출구의 단면적이 다른 벤츄리관을 사용하여 출구 유속을 입구보다 빠르게 하였으며, 더욱이 벤츄리관에 항공기 프로펠러 날개 형태의 와류발생부재를 적용하여 직진 공기 흐름을 와류 형태와 같은 회전력을 부여함으로써, 내연기관의 흡기시스템에 적용시 출구측에서 증속된 공기 흐름과 강력한 와류 형태의 공기 흐름을 동시 에 생성시킬 수 있도록 한 내연기관 흡기 효율 개선장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above-described drawbacks, and the outlet flow rate is faster than the inlet using a venturi tube having different inlet and outlet cross sections, and furthermore, the vortex generating member in the form of an aircraft propeller wing is applied to the venturi tube. By applying the same rotational force to the intake system of the internal combustion engine, thereby improving the intake efficiency of the internal combustion engine so that the increased air flow and the strong vortex type air flow at the outlet side can be generated simultaneously. To provide that purpose.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 내연기관 흡기 효율 개선장치에 있어서, 내연기관의 흡기시스템에 장착되는 고정플레이트와, 고정플레이트에 일체로 설치되며 공기의 빠른 흐름을 유도하도록 입구측 직경보다 출구측 직경이 작게 형성되는 벤츄리관과, 벤츄리관의 내주면을 따라 적어도 두 개 이상이 경사지게 설치되어 빠르게 흐르는 공기에 와류 현상이 발생하도록 하는 와류발생부재를 포함하는 내연기관 흡기 효율 개선장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, in the internal combustion engine intake efficiency improving device, the fixed plate is mounted to the intake system of the internal combustion engine, and is integrally installed on the fixed plate and the outlet than the inlet diameter to induce a rapid flow of air Provided is an internal combustion engine intake efficiency improving apparatus including a venturi tube having a small side diameter, and at least two or more inclinations are installed along the inner circumferential surface of the venturi tube so that a vortex phenomenon occurs in rapidly flowing air.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은, 입구 및 출구의 단면적이 다른 벤츄리관을 사용하여 출구 유속을 입구보다 빠르게 하였으며, 더욱이 벤츄리관에 항공기 프로펠러 날개 형태의 와류발생부재를 적용하여 직진 공기 흐름을 와류 형태와 같은 회전력을 부여함으로써, 내연기관의 흡기시스템에 적용시 출구측에서 증속된 공기 흐름과 강력한 와류 형태의 공기 흐름을 동시에 생성시켜 연소효율 증대로 이어져서 매연감소는 물론, 출력 향상의 효과를 가진다.As described above, the present invention uses a venturi tube having a different cross-sectional area of the inlet and the outlet to make the outlet flow velocity faster than the inlet, and furthermore, by applying a vortex generating member in the form of an aircraft propeller wing to the venturi tube, the straight air flow and By applying the same rotational force, when applied to the intake system of the internal combustion engine, the increased air flow and the strong vortex-type air flow at the outlet side are simultaneously generated, leading to an increase in combustion efficiency, thereby reducing the smoke and improving the output.

본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above and other objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 내연기관 흡기 효율 개선장치의 분리 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 내연기관 흡기 효율 개선장치의 결합사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 내연기관 흡기 효율 개선장치의 평면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 내연기관 흡기 효율 개선장치의 정면도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 내연기관 흡기 효율 개선장치의 일부 절개 사시도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 내연기관 흡기 효율 개선장치에서 벤츄리관의 다른 실시예의 정면도이고, 도 10a 내지 도 10e는 본 발명의 실시예에 따른 내연기관 흡기 효율 개선장치에서 와류발생부재의 다른 실시예의 사시도이다. Figure 4 is an exploded perspective view of the internal combustion engine intake efficiency improving apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a combined perspective view of the internal combustion engine intake efficiency improving apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is an embodiment of the present invention 7 is a plan view of an internal combustion engine intake efficiency improving device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a front view of the internal combustion engine intake efficiency improving device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a part of the internal combustion engine intake efficiency improving device according to an embodiment of the present invention. 9 is a front view of another embodiment of the venturi tube in the internal combustion engine intake efficiency improving device according to an embodiment of the present invention, Figures 10a to 10e in the internal combustion engine intake efficiency improving device according to an embodiment of the present invention A perspective view of another embodiment of the vortex generating member.

도 4 내지 도 7에 도시된 것과 같이 내연기관 흡기 효율 개선장치는, 크게 내연기관의 흡기시스템에 장착되는 고정플레이트(100)와, 고정플레이트(100)에 설치되어 공기의 흐름을 빠르게 유도하는 벤츄리관(110)과, 벤츄리관(110)에 설치되어 공기에 와류 현상이 발생하도록 하는 와류발생부재(120)로 구성된다.As shown in FIGS. 4 to 7, the apparatus for improving the intake efficiency of an internal combustion engine includes a stationary plate 100 mounted on an intake system of an internal combustion engine and a venturi installed in the stationary plate 100 to rapidly induce air flow. The pipe 110 and the venturi tube 110 is provided with a vortex generating member 120 to generate a vortex phenomenon in the air.

여기서 고정플레이트(100)는 서지탱크(미도시)와 트로틀 바디(미도시)의 사이에 장착되는 것으로서, 서지탱크나 트로틀 바디의 형상에 따라 형상이 달라질 수 있으며 바람직하게는 사각판 또는 원판의 형태를 가진다.The fixed plate 100 is mounted between the surge tank (not shown) and the throttle body (not shown), the shape may vary depending on the shape of the surge tank or throttle body, preferably in the form of a square plate or disc Has

그리고 재질은 금속재가 바람직하며, 금속판재의 레이저 가공 및 용접에 의하거나, 금형에 의한 판금, 레이저 가공과 용접에 의하거나, 제품 전체를 주물에 의하여 제작 할 수 있다.And the material is preferably a metal material, it can be produced by laser processing and welding of the metal plate, sheet metal by a mold, laser processing and welding, or the whole product by casting.

고정플레이트(100)에는 각 모서리부에 근접하여 고정을 위한 체결홀(102)이 형성되며, 중앙에는 벤츄리관(110)과의 용접 결합을 위한 천공홀(104)이 형성된다.The fixing plate 100 is formed with a fastening hole 102 for fixing in close proximity to each corner portion, the center hole is formed with a hole 104 for welding coupling with the venturi tube (110).

천공홀(104)은 벤츄리관(110)의 입구측(112) 직경 및 형상과 동일한 것이 바람직하며, 두께는 대략 4.0∼7.0mm가 적당하다. 이 범위보다 얇을 경우, 용접에 의한 제조 과정 시, 휨 현상이 발생하여 할 수 있고, 두꺼울 경우에는 본 발명품 장착시 내연기관 흡기 시스템 부품과 간섭을 일으킬 수 있다.The drilling hole 104 is preferably the same as the diameter and shape of the inlet side 112 of the venturi tube 110, the thickness is preferably about 4.0 ~ 7.0mm. When it is thinner than this range, warpage may occur during the manufacturing process by welding, and when it is thick, it may cause interference with internal combustion engine intake system components when the present invention is installed.

고정플레이트(100)의 천공홀(104)에 설치되는 벤츄리관(110)은, 입구측(112)과 출구측(114)의 형상은 원형 또는 타원형으로 각 제조사의 상이한 내연기관의 흡기 시스템에 따라 그 형상이 달라질 수 있으며, 외부에서 공급되는 공기의 빠른 흐름을 유도하도록 입구측(112)의 지름보다 출구측(114)의 지름이 15％∼25％ 정도 작게 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 2000cc 내연기관의 흡기 시스템 서지탱크 입구 크기가 대략 62mm∼64mm 정도이면, 벤츄리관(110)의 출구측(114) 직경은 약 50mm가 적합하다.Venturi tube 110 is installed in the drilling hole 104 of the fixing plate 100, the shape of the inlet side 112 and outlet side 114 is circular or elliptical in accordance with the intake system of the different internal combustion engine of each manufacturer The shape may vary, and it is preferable that the diameter of the outlet side 114 is formed to be about 15% to 25% smaller than the diameter of the inlet side 112 so as to induce a rapid flow of air supplied from the outside. For example, if the intake system surge tank inlet size of the 2000 cc internal combustion engine is approximately 62 mm to 64 mm, the diameter of the outlet side 114 of the venturi tube 110 is about 50 mm.

그리고 재질의 두께는 약 0.5∼1.2mm 및 관의 높이는 25∼35mm가 적당하다. 이는 관이 짧을 경우 충분한 벤츄리 효과를 볼 수 없으며, 길이가 너무 긴 경우, 벤츄리관 출구와 가장 가까운 내연기관의 연소실에 공기 공급이 원활치 않게 된다. The thickness of the material is about 0.5-1.2mm and the height of the pipe is 25-35mm. This is not sufficient venturi effect when the tube is short, if the length is too long, the air supply to the combustion chamber of the internal combustion engine closest to the venturi tube outlet is not smooth.

또한, 입구측(112)에서부터 출구측(114)으로 이어지는 빗변의 길이가 동일하거나 다른 일예로서 도 9에서와 같이 일측 빗면의 길이가 상이하게 형성될 수도 있다.In addition, the length of the hypotenuse extending from the inlet side 112 to the outlet side 114 is the same or as another example, the length of one side of the oblique side may be formed differently as shown in FIG.

와류발생부재(120)는 벤츄리관(110)의 내주면을 따라 적어도 두 개 이상이 경사지게 설치되어 빠르게 흐르는 공기에 와류 현상이 발생하도록 하는 것으로서, 벤츄리관(110) 내부에 필요한 날개 수량은 내연기관 용량에 따라 틀려 지며, 예컨대, 1500cc ∼2000cc 미만인 경우 4∼5개, 2000cc∼2500cc 미만인 경우 5∼6개, 2500cc∼3500cc 미만인 경우 6∼7개, 3500cc∼4500cc 미만인 경우 7∼8개가 적당하다.Vortex generating member 120 is at least two or more inclined along the inner circumferential surface of the venturi tube 110 to cause the vortex phenomenon in the air flowing quickly, the number of wings required inside the venturi tube 110 is the internal combustion engine capacity For example, 4 to 5 for less than 1500 cc to 2000 cc, 5 to 6 for less than 2000 cc to 2500 cc, 6 to 7 for less than 2500 cc to 3500 cc, and 7 to 8 for less than 3500 cc to 4500 cc are suitable.

그리고 도 8에서와 같이 벤츄리관의 내주면에 25°∼35°의 경사각도를 가지고서 설치되는 것이 바람직하며, 더욱이 와류로 변형된 공기를 더 확산시키기 위하여 벤츄리관(110)의 내주면으로부터 단부측이 출구측(114)으로 돌출되도록 설치되고, 길이가 동일하거나 서로 다른 길이를 가지고서 설치될 수 있다.And as shown in Figure 8 is preferably installed on the inner circumferential surface of the venturi tube having an inclination angle of 25 ° to 35 °, and further the end side from the inner circumferential surface of the venturi tube 110 in order to further diffuse the air deformed by the vortex It is installed to protrude to the side 114, it can be installed with the same length or different lengths.

와류발생부재(120)는 편평한 직사각형태의 판형부재로서 재질의 두께는 0.5∼ 1.2mm가 알맞다. 재질이 얇을 경우, 유속의 속도가 빠를 때 날개 끝단에 진동현상을 유발 키며, 두꺼울 경우 공기 흐름을 방해하게 된다. 그리고 크기는 내연기관 용량에 따라 다르며, 일반적으로 길이 50±10mm, 폭 15±5mm가 적당하다. 이는 너무 길게 되면 공기 흐름이 고속으로 흐를 때, 날개 끝 부분에서 고속 공기에 의한 진동 현상으로 와류 현상을 방해하며, 짧은 경우 충분한 와류 현상을 발생시킬 수 없다. Vortex generating member 120 is a flat rectangular plate-like member is suitable for the thickness of the material 0.5 ~ 1.2mm. If the material is thin, it causes vibration at the tip of the wing when the velocity of flow is high, and when it is thick, it blocks the air flow. And the size depends on the internal combustion engine capacity, generally 50 ± 10mm long and 15 ± 5mm wide. When too long, when the air flows at a high speed, the vortex phenomenon is interrupted by the high speed air at the tip of the wing, and in the short case, sufficient vortex may not occur.

한편, 와류발생부재(120)의 일측면에는 하나 이상의 돌출부(122)가 돌출 형성되어 벤츄리관(110)과의 용접 결합력을 증대시킬 수도 있다.On the other hand, one side surface of the vortex generating member 120 may be formed with one or more protrusions 122 protruding to increase the welding coupling force with the venturi tube (110).

또한, 와류발생부재(120)는 편평한 직사각형태의 판형부재에 있어서, 일단 또는 양단부 모서리 부위에 아크가 형성되며, 도 10a 내지 10b에 도시된 다른 실시 예로서, 모서리부에 아크가 형성된 판형부재에 증속 된 공기 흐름을 바꾸어 주기 위하여 일부가 20°∼30°로 곡률을 이루거나 전체적으로 완만하게 휘어져서 성형될 수 있다. 또한, 도 10c 내지 10e에 도시된 또 다른 실시예는 편평한 직사각형태의 판형부재와, 이 판형부재의 일부에 증속 된 공기 흐름을 바꾸어 주기 위하여 20°∼30°로 곡률을 이루거나 전체적으로 완만하게 휘어져서 성형될 수 있다.In addition, in the flat rectangular plate member, the vortex generating member 120 has an arc formed at one or both edges thereof, and in another embodiment shown in FIGS. In order to change the accelerated air flow, a part may be formed by curvature of 20 ° to 30 ° or by a gentle bow as a whole. In addition, another embodiment shown in Figs. 10c to 10e is a flat rectangular plate-like member, and the curvature of the angle of 20 ° to 30 ° or to bend smoothly as a whole to change the air flow accelerated to a part of the plate member Can be molded.

이와 같은 구조로 이루어진 내연기관 흡기 효율 개선장치의 작용은 다음과 같이 이루어진다.The operation of the internal combustion engine intake efficiency improving device having such a structure is performed as follows.

본 발명의 흡기 와류발생장치는 내연기관 흡기 시스템의 트로틀 바디(미도시)와 서지탱크(미도시)의 사이에 설치되어, 트로틀 바디를 통과한 외부 공기는 벤츄리관(110)을 지나면서 증속 된 공기와 더불어, 강력한 와류 현상의 공기를 서지 탱크)로 공급된다.The intake vortex generator of the present invention is installed between a throttle body (not shown) and a surge tank (not shown) of the internal combustion engine intake system, and the outside air passing through the throttle body is increased while passing through the venturi tube 110. In addition to the air, a strong vortex air is supplied to the surge tank).

여기서 <그림1>을 참고로 하여 벤츄리관(110)의 공기 흐름을 보여 주며, 공기 유속에 대한 분석은 아래와 같다.Here, the air flow of the venturi tube 110 is shown with reference to <Figure 1>, and the analysis of the air flow rate is as follows.

Figure 112007050443232-pat00001
Figure 112007050443232-pat00001

<그림1><Figure 1>

V1: (입구) 공기 유속. A: (입구)단면적. Q1: (입구) 단위 분당 흐르는 공기의 양이고, V2: (출구) 공기 유속. B: (출구)단면적. Q2: (출구) 단위 분당 흐르는 공기의 량 라고 할 때(분당 흐르는 공기의 양 단위: SCMM. SCMM = Square Cubic Meter per Minute), Q1 = A * V1 이고, Q2 = B * V2이며, Q1 = Q2 이다. 수식 Q1 = Q2는 이론적인 것이며, 실제는 관 내부 마찰 저항에 의하여, 입력 공기양과 출력 공기양을 비교하면, 출력 공기양이 적다. V1: (inlet) air flow rate. A: (inlet) cross-sectional area. Q1: (inlet) The amount of air flowing per unit minute, V2: (outlet) air flow rate. B: (exit) cross-sectional area. Q2: Amount of air flow per minute (outlet) (unit of air flow per minute: SCMM.SCMM = Square Cubic Meter per Minute), Q1 = A * V1, Q2 = B * V2, Q1 = Q2 to be. Equation Q1 = Q2 is theoretical, and in actuality, the output air amount is small when the input air amount and the output air amount are compared by the internal frictional resistance of the pipe.

이에 본 발명에서 입구 지름=60.0mm, 출구 지름=48.0mm 이고, 입구 공기 유속이 18.0[m/sec] 라고 가정하면, V1 = 18.0[m/sec], A = 0.283[m2], Q1 = 18.0[m/sec] × 0.283[m2] × 60[sec/min], Q1 = 305.6 SCMM 이고, V2 = ?[m/sec], B = 0.181[m2], Q2 = V2 × 0.181[m2] × 60[sec/min], Q2 = V2 ×10.86 SCMM 에서 , Q1 = Q2 이므로, V2 = 305.6 ÷ 10.86[m/sec] 이며, V2 = 28.1[m/ sec ]가 된다.Therefore, in the present invention, if the inlet diameter = 60.0mm, the outlet diameter = 48.0mm, and the inlet air flow rate is 18.0 [m / sec], V1 = 18.0 [m / sec], A = 0.283 [m 2 ], Q1 = 18.0 [m / sec] × 0.283 [m 2 ] × 60 [sec / min], Q1 = 305.6 SCMM , V2 =? [M / sec], B = 0.181 [m 2 ], Q2 = V2 × 0.181 [m 2 ] × 60 [sec / min], Q2 = V2 In × 10.86 SCMM , since Q1 = Q2, V2 = 305.6 ÷ 10.86 [m / sec] and V2 = 28.1 [m / sec ] .

이는 벤츄리관(110)의 출구측(114) 크기를 20% 감소시키면, 공기 유속은 56% 증가하게 됨을 알 수 있다.This can be seen that if the outlet side 114 size of the venturi tube 110 is reduced by 20%, the air flow rate is increased by 56%.

Figure 112007050443232-pat00002
Figure 112007050443232-pat00002

<그림2><Figure 2>

그리고 <그림2>에서는 벤츄리관(110)에 의하여 증속 된 공기가, 와류발생부재(120)에 의하여 와류현상을 발생시키는 것을 보여 주는 것으로 출구측(114)을 빠져 나온 공기는 표시 된 화살표들과 같이, 중심 부위의 증속 된 공기 흐름과 강력한 와류현상을 동시에 가지게 되는 것이다. 그리고 벤츄리관(110) 끝단 이후, 외부로 돌출된 와류발생부재(120)는 와류로 이미 변형 된 공기를 좀 더 확산 시켜주며, 이는 서지탱크나 연소실 내의 공기 충진을 좀 더 빨리 해 주는 역할을 하는 것이다. And in <Figure 2> is the acceleration by Venturi tube 110 in air, and a flow generating member that air exiting the outlet 114, showing that for generating the eddy current phenomenon, by 120 is a display arrow As shown in the figure, the central air has an increased air flow and a strong vortex. And after the end of the venturi tube 110, the vortex generating member 120 protruding to the outside diffuses the air that has already been transformed into the vortex, which serves to make the air filling in the surge tank or combustion chamber more quickly. will be.

그러므로 본 발명의 내연기관 흡기 효율 개선장치는, 내연기관 연소실내 공 기 충진 효율이 향상 되여 연소효율 개선 및 출력증대를 얻을 수 있는 것이다.Therefore, the apparatus for improving the intake efficiency of the internal combustion engine of the present invention is to improve the air filling efficiency in the combustion chamber of the internal combustion engine, thereby improving combustion efficiency and increasing output.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 내연기관 흡기 효율 개선장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다. What has been described above is just one embodiment for implementing the internal combustion engine intake efficiency improving device according to the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, as claimed in the following claims Without departing from the gist of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains to the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

도 1은 종래의 일실시예에 따른 내연기관 흡기 효율 개선장치를 도시한 것이고,1 shows an internal combustion engine intake efficiency improving device according to a conventional embodiment,

도 2는 종래의 다른 실시예에 따른 내연기관 흡기 효율 개선장치를 도시한 것이고,Figure 2 shows an internal combustion engine intake efficiency improving device according to another conventional embodiment,

도 3은 종래의 또 다른 실시예에 따른 내연기관 흡기 효율 개선장치를 도시한 것이고,Figure 3 shows an internal combustion engine intake efficiency improving device according to another embodiment of the prior art,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 내연기관 흡기 효율 개선장치의 분리 사시도이고,Figure 4 is an exploded perspective view of the internal combustion engine intake efficiency improving device according to an embodiment of the present invention,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 내연기관 흡기 효율 개선장치의 결합사시도이고,5 is a combined perspective view of the internal combustion engine intake efficiency improving device according to an embodiment of the present invention,

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 내연기관 흡기 효율 개선장치의 평면도이고,6 is a plan view of the internal combustion engine intake efficiency improving device according to an embodiment of the present invention,

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 내연기관 흡기 효율 개선장치의 정면도이고,7 is a front view of an internal combustion engine intake efficiency improving device according to an embodiment of the present invention,

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 내연기관 흡기 효율 개선장치의 일부 절개 사시도이고,8 is a partially cutaway perspective view of an internal combustion engine intake efficiency improving device according to an embodiment of the present invention;

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 내연기관 흡기 효율 개선장치에서 벤츄리관의 다른 실시예의 정면도이고,9 is a front view of another embodiment of the venturi tube in the internal combustion engine intake efficiency improving device according to the embodiment of the present invention,

도 10a 내지 도 10e는 본 발명의 실시예에 따른 내연기관 흡기 효율 개선장 치에서 와류발생부재의 다른 실시예의 사시도이다. 10A to 10E are perspective views of another embodiment of the vortex generating member in the internal combustion engine intake efficiency improving device according to the embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

100 : 고정플레이트 102 : 체결홀100: fixing plate 102: fastening hole

104 : 천공홀 110 : 벤츄리관104: drilling hole 110: Venturi tube

112 : 입구측 114 : 출구측112: inlet side 114: outlet side

120 : 와류발생부재 122 : 돌출부120: vortex generating member 122: protrusion

Claims (9)

내연기관 흡기 효율 개선장치에 있어서,In the internal combustion engine intake efficiency improving device, 상기 내연기관의 흡기시스템에 장착되는 고정플레이트와, A fixed plate mounted to the intake system of the internal combustion engine; 상기 고정플레이트에 일체로 설치되며 공기의 빠른 흐름을 유도하도록 입구측 직경보다 출구측 직경이 작게 형성되는 벤츄리관과, Venturi tube is integrally installed in the fixed plate and the outlet side diameter is smaller than the inlet diameter to induce a rapid flow of air, 상기 벤츄리관의 내주면을 따라 적어도 두 개 이상이 경사지게 설치되어 빠르게 흐르는 공기에 와류 현상이 발생하도록 하는 와류발생부재를 포함하며,At least two or more inclined along the inner circumferential surface of the venturi tube includes a vortex generating member for generating a vortex phenomenon in the air flowing rapidly, 상기 와류발생부재는,The vortex generating member, 길이가 동일하거나 서로 다른 길이를 가지고서 상기 벤츄리관의 내주면으로부터 단부측이 상기 출구측으로 돌출되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 내연기관 흡기 효율 개선장치.Internal combustion engine intake efficiency improving device, characterized in that the length is the same or different lengths are installed so that the end side from the inner peripheral surface of the venturi tube to the outlet side. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 벤츄리관은,The venturi tube, 상기 입구측과 출구측의 형상이 원형 또는 타원형으로 하여 상기 입구측의 지름보다 상기 출구측의 지름이 15％∼25％ 정도 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 내연기관 흡기 효율 개선장치.The inlet and outlet sides are circular or elliptical in shape, and the diameter of the outlet side is formed to be about 15% to 25% smaller than the diameter of the inlet side. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 벤츄리관은,The venturi tube, 상기 입구측에서부터 상기 출구측으로 이어지는 빗변의 길이가 동일하거나 또는, 일측 빗면의 길이가 상이한 것을 특징으로 하는 내연기관 흡기 효율 개선장 치.An internal combustion engine intake efficiency improving device, characterized in that the length of the hypotenuse from the inlet side to the outlet side is the same, or the length of one side of the oblique side is different. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 와류발생부재는,The vortex generating member, 상기 벤츄리관의 내주면에 25°∼35°의 경사각도를 가지고서 설치되는 것을 특징으로 하는 내연기관 흡기 효율 개선장치.The intake efficiency improving device of an internal combustion engine, characterized in that it is installed on the inner peripheral surface of the venturi tube having an inclination angle of 25 ° to 35 °. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 와류발생부재는,The vortex generating member, 편평한 직사각형태의 판형부재인 것을 특징으로 하는 내연기관 흡기 효율 개선장치.An apparatus for improving the intake efficiency of an internal combustion engine, characterized in that the flat rectangular plate member. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,The method according to claim 1 or 7, 상기 와류발생부재는,The vortex generating member, 일단 또는 양단부 모서리 부위에 아크가 형성되는 것을 특징으로 하는 내연기관 흡기 효율 개선장치.An apparatus for improving the intake efficiency of an internal combustion engine, characterized in that an arc is formed at one or both edge portions thereof. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,The method according to claim 1 or 7, 상기 와류발생부재는,The vortex generating member, 일단부측의 일부가 곡률을 이루거나 또는, 전체적으로 완만하게 휘어진 상태인 것을 특징으로 하는 내연기관 흡기 효율 개선장치.An internal combustion engine intake efficiency improving device, characterized in that a portion of one end portion is curvature or in a state of being gently curved as a whole.
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