KR19990031743A - Intake and Exhaust Camshaft - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 각 실린더별 네 개의 흡배기 밸브를 가진 16밸브-4실린더의 더블 오버 헤드 캠샤프트(Double Over Head Camshaft)의 흡기 캠샤프트(10) 및 배기 캠샤프트(11)에 관한 것으로서;The present invention relates to an intake camshaft (10) and an exhaust camshaft (11) of a double over head camshaft of a 16 valve-4 cylinder having four intake and exhaust valves for each cylinder of an engine;

상기 흡기 캠샤프트(10)의 1번 실린더의 흡기 캠(21)과 3번 실린더의 흡기 캠(23)의 위상각을 30°지각시켜 제작한 흡기 캠샤프트(10)와, 상기 배기 캠샤프트(11)의 1번 실린더의 배기 캠(31)과 3번 실린더의 배기 캠(33)의 위상각을 30°지각시켜 제작한 배기 캠샤프트(11)로 구성된 것을 특징으로 하는 흡배기 캠샤프트를 이용함으로써, 엔진의 흡배기 캠 프로파일의 밸브각을 최적의 타이밍 각도로 조절하여 엔진의 성능 및 연비를 향상시키고, 유해 배출가스를 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.The intake camshaft 10 produced by retarding the phase angle of the intake cam 21 of the intake cam shaft 10 of the intake cam shaft 10 and the intake cam 23 of the cylinder 3 by 30 °, and the exhaust cam shaft ( By using an intake and exhaust camshaft, characterized in that it consists of an exhaust camshaft 11 produced by retarding the phase angle of the exhaust cam 31 of the first cylinder and the exhaust cam 33 of the third cylinder by 30 °. In addition, by adjusting the valve angle of the intake and exhaust cam profile of the engine to the optimum timing angle, it is possible to improve the performance and fuel economy of the engine, and to reduce the harmful emissions.

Description

흡배기 캠샤프트Intake and Exhaust Camshaft

본 발명은 흡배기 캠샤프트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 1번 및 3번 흡배기 캠의 위상각을 30°변경시켜 흡배기 밸브각을 최적의 타이밍 각도로 조절시키는 흡배기 캠샤프트에 관한 것이다.The present invention relates to an intake and exhaust camshaft, and more particularly, to an intake and exhaust camshaft which adjusts the intake and exhaust valve angle to an optimum timing angle by changing the phase angles of the first and third intake and exhaust cams by 30 °.

최근에는, 각 실린더별 네 개의 흡배기 밸브를 가진 16밸브-4실린더의 더블 오버 헤드 캠샤프트(Double Over Head Camshaft)를 엔진에 많이 사용하고 있다. 과거의 각 실린더별 두 개의 흡배기 밸브를 가진 8밸브-4실린더의 싱글 오버 헤드 캠샤프트(SOHC)는 고출력, 고성능 보다는 공회전시의 엔진 안전성 및 연비에 유리하지만, 최근의 운전자들의 요구되는 경향이 고성능, 고출력을 선호함으로 흡배기 밸브도 다밸브화가 되어 가고 있다.Recently, a double-overhead camshaft of 16 valves-4 cylinders having four intake and exhaust valves for each cylinder has been frequently used in the engine. The single-overhead camshaft (SOHC) of the eight-valve-four-cylinder with two intake and exhaust valves for each cylinder in the past favors engine safety and fuel economy at high idling rather than high power and high performance, but recent driver demand tends to In addition, the intake and exhaust valves are also becoming multi-valve by preferring high output.

그러나, 상기에서 언급한 것 처럼 더블 오버 헤드 캠샤프트(DOHC)의 엔진에서의 문제점은 공회전시의 엔진 안정성 및 연료소모가 많고, 고성능 고회전에 따라서 엔진의 내구성이 저하되므로 흡배기 밸브의 캠의 적절한 위상각을 갖도록 밸브 타이밍을 최적의 조건으로 맞추는 엔진 매칭 기술이 중요하다.However, as mentioned above, the problem of the engine of the double overhead camshaft (DOHC) is that the engine stability and fuel consumption at idle are high, and the durability of the engine decreases with high performance and high rotation, so that the cam phase of the intake and exhaust valve is appropriate. Engine matching techniques that match valve timing to optimal conditions to achieve angles are important.

그래서, 흡배기 밸브의 여닫음의 각도를 최적화하기 위하여 가변 밸브 타이밍(VARIABLE VALVE TIMING)이라는 추가 장치를 캠샤프트에 장착하여 엔진의 성능 및 공회전시 안전성, 연비, 유해 배출가스를 감소시키는 효과를 얻었다. 그러나, 상기와 같은 가변 밸브 타이밍(VARIABLE VALVE TIMING)이라는 추가 장치는 구조가 복잡해지고, 엔진의 가격이 상승되는 문제점이 있다.Therefore, in order to optimize the opening and closing angles of the intake and exhaust valves, an additional device called variable valve timing is mounted on the camshaft to reduce the engine performance, safety, fuel economy, and noxious emissions during idling. However, the additional device such as variable valve timing (VARIABLE VALVE TIMING) has a problem in that the structure becomes complicated and the price of the engine increases.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 엔진의 캠샤프트의 프로파일을 약간 변경시켜 즉, 1번 및 3번 흡배기 캠의 위상각을 30°변경시켜 구조나 원가의 변동 없이 엔진의 성능 향상 및 연비, 유해 배출가스를 감소시키는 장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, by slightly changing the profile of the camshaft of the engine, that is, by changing the phase angle of the intake and exhaust cams of the first and third intake 30 °, the performance of the engine without any change in structure or cost The purpose is to provide a device for improving and reducing fuel consumption and harmful emissions.

또한, 본 발명의 흡배기 캠샤프트는 엔진의 각 실린더별 네 개의 흡배기 밸브를 가진 16밸브-4실린더의 더블 오버 헤드 캠샤프트(DOHC)의 흡기 캠샤프트 및 배기 캠샤프트에 있어서;In addition, the intake and exhaust camshafts of the present invention include an intake camshaft and an exhaust camshaft of a double-overhead camshaft (DOHC) of a 16 valve-4 cylinder having four intake and exhaust valves for each cylinder of the engine;

상기 흡기 캠샤프트의 1번 실린더의 흡기 캠과 3번 실린더의 흡기 캠의 위상각을 일정 각도 제작한 흡기 캠샤프트와, 상기 배기 캠샤프트의 1번 실린더의 배기 캠과 3번 실린더의 배기 캠의 위상각을 일정 각도 지각시켜 제작한 배기 캠샤프트로 구성된 것을 특징으로 한다.The intake camshaft of which the phase angles of the intake cam of the first cylinder of the intake cam shaft and the intake cam of the third cylinder of the intake camshaft are formed at a predetermined angle, and the exhaust cam of the first cylinder of the exhaust camshaft and the exhaust cam of the third cylinder Characterized in that it consists of an exhaust camshaft manufactured by retarding the phase angle by a predetermined angle.

도 1은 종래의 더블 오버 헤드 캠샤프트(DOHC)의 흡배기 캠샤프트에 관한 사시도,1 is a perspective view of an intake and exhaust camshaft of a conventional double overhead camshaft (DOHC),

도 2는 종래 및 본 발명의 흡기 캠의 프로파일에 관한 단면도,2 is a cross-sectional view of a profile of an intake cam of the prior art and the present invention;

도 3은 본 발명의 더블 오버 헤드 캠샤프트(DOHC)의 흡배기 캠샤프트에 관한 사시도.3 is a perspective view of an intake and exhaust camshaft of a double overhead camshaft (DOHC) of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

10 : 흡기 캠샤프트 11 : 배기 캠샤프트10: intake camshaft 11: exhaust camshaft

21 : 1번 흡기캠 21´: 1번 흡기캠의 30。지각21: 1st intake cam 21´: 30 ° perception of 1st intake cam

22 : 2번 흡기캠 23 : 3번 흡기캠22: 2nd intake cam 23: 3rd intake cam

23´: 3번 흡기캠의 30。지각 24 : 4번 흡기캠23´: 30 ° of the 3rd intake cam Perception 24: 4th intake cam

31 : 1번 배기캠 31´: 1번 배기캠의 30。지각31: 1st exhaust cam 31´: 30 ° perception of 1st exhaust cam

32 : 2번 배기캠 33 : 3번 배기캠32: 2nd exhaust cam 33: 3rd exhaust cam

33´: 3번 배기캠의 30。지각 34 : 4번 배기캠33´: 30 ° of exhaust cam No. 3 34: 4 exhaust cam

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 흡배기 캠샤프트에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 실시 예를 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, the intake and exhaust camshaft of the present invention for realizing the above object will be described as follows.

도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 본 발명은 엔진의 각 실린더별 네 개의 흡배기 밸브를 가진 16밸브-4실린더의 더블 오버 헤드 캠샤프트(DOHC)의 흡기 캠샤프트(10) 및 배기 캠샤프트(11)에 있어서;As shown in Figs. 2 and 3, the present invention provides an intake camshaft 10 and an exhaust camshaft 11 of a double-overhead camshaft (DOHC) of a 16-valve-four cylinder with four intake and exhaust valves for each cylinder of the engine. );

상기 흡기 캠샤프트(10)의 1번 실린더의 흡기 캠(21)과 3번 실린더의 흡기 캠(23)의 위상각을 30°지각시켜 제작한 흡기 캠샤프트(10)와, 상기 배기 캠샤프트(11)의 1번 실린더의 배기 캠(31)과 3번 실린더의 배기 캠(33)의 위상각을 30°지각시켜 제작한 배기 캠샤프트(11)로 구성되어 있다.The intake camshaft 10 produced by retarding the phase angle of the intake cam 21 of the intake cam shaft 10 of the intake cam shaft 10 and the intake cam 23 of the cylinder 3 by 30 °, and the exhaust cam shaft ( It consists of the exhaust camshaft 11 which produced the phase angle of the exhaust cam 31 of the 1st cylinder of 11), and the angle of 30 degrees of the exhaust cams 33 of the 3rd cylinder.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 흡배기 캠샤프트의 작용을 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the intake and exhaust camshaft according to the present invention configured as described above as shown in Figures 2 and 3 as follows.

엔진의 각 실린더별 네 개의 흡배기 밸브를 가진 16밸브-4실린더의 더블 오버 헤드 캠샤프트(DOHC)의 흡기 캠샤프트(10) 및 배기 캠샤프트(11)의 흡기 캠샤프트(10)의 1번 실린더의 흡기 캠(21)과 3번 실린더의 흡기 캠(23)의 위상각을 30°지각시키고, 상기 배기 캠샤프트(11)의 1번 실린더의 배기 캠(31)과 3번 실린더의 배기 캠(33)의 위상각을 30°지각시킴으로서 캠샤프트의 구조나 원가의 변동없이 가변 밸브 타이밍(VARIABLE VALVE TIMING)의 기능을 수행할 수 있었다.Cylinder 1 of intake camshaft 10 of intake camshaft 10 and exhaust camshaft 11 of double overhead camshaft (DOHC) of 16 valve-4 cylinder with four intake and exhaust valves for each cylinder of engine The phase angles of the intake cam 21 of the intake cam 23 and the intake cam 23 of the third cylinder 30 degrees, and the exhaust cam 31 of the first cylinder of the exhaust cam shaft 11 and the exhaust cam of the third cylinder ( By retarding the phase angle of 33), it was possible to perform the function of variable valve timing without changing the camshaft structure or cost.

즉, 엔진의 부분부하 영역에서 밸브의 오버랩(OVERLAP)이 지연되어 연소실 내부에 잔류가스량이 증가하게 되어 탄화수소(HC) 및 산화질소(NOx)가 감소되었으며, 피스톤의 펌핑(PUMPING) 손실도 감소되는 효과를 얻게 되었다.In other words, in the partial load region of the engine, the overlap of the valve is delayed, thereby increasing the amount of residual gas in the combustion chamber, thereby reducing hydrocarbon (HC) and nitrogen oxide (NOx), and reducing the pumping loss of the piston. The effect was obtained.

또한, 상기 배기 캠샤프트(11)의 1번 실린더의 배기 캠(31)과 3번 실린더의 배기 캠(33)의 위상각을 30°지각시킴으로서, 배기 밸브가 늦게 닫히게 되어 피스톤의 폭발단계에서 팽창힘을 더 많이 활용하여 열효율을 상승시키게 되고, 이로인해 탄화수소(HC)가 감소되는 효과를 얻었다.Further, by retarding the phase angles of the exhaust cam 31 of the first cylinder of the exhaust camshaft 11 and the exhaust cam 33 of the third cylinder by 30 °, the exhaust valve is closed late so that it expands in the explosion stage of the piston. By using more force, the thermal efficiency is increased, and the hydrocarbon (HC) is reduced.

또한, 흡기 캠샤프트(10)의 1번 실린더의 흡기 캠(21)과 3번 실린더의 흡기 캠(23)의 위상각을 30°지각시킴으로서, 고회전시에 흡기 밸브가 늦게 닫힘으로 체적효율이 증가해 엔진의 성능향상을 기대할 수 있었다. 그리고, 흡기 밸브가 늦게 닫힘으로 유효압축비가 감소해 노킹(KNOCKING) 방지 효과를 얻을 수 있다.In addition, the phase angles of the intake cam 21 of the intake cam shaft 10 of the intake cam shaft 10 and the intake cam 23 of the cylinder 3 are delayed by 30 degrees, so that the intake valve is closed late at high rotation, thereby increasing the volumetric efficiency. The engine's performance could be expected. In addition, since the intake valve closes late, the effective compression ratio is reduced, and thus the knocking prevention effect can be obtained.

또한, 네 개 실린더의 흡배기 캠샤프트의 프로파일을 모두 변경시키지 않는 것은 엔진의 공회전시에 엔진의 안전성이 저하되는 것과, 저속시에 최적효율이 감소되는 것을 방지하기 위한 것이므로 결론적으로, 본 발명은 엔진의 공회전시, 저속시, 고속시의 모든 조건에 대해 최적의 효과를 얻게 되었다.In addition, since not changing the profiles of the four cylinder intake and exhaust camshafts is intended to prevent the safety of the engine from decreasing at idle and the optimum efficiency at low speed, the present invention concludes that the engine The optimum effect was obtained for all conditions at idling, low speed and high speed.

상기와 같이 구성되고 작용하는 본 발명에 의한 흡배기 캠샤프트는 엔진의 흡배기 캠 프로파일의 밸브각을 최적의 타이밍 각도로 조절하여 엔진의 성능 및 연비를 향상시키고, 유해 배출가스를 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.The intake and exhaust camshaft according to the present invention constructed and acting as described above can adjust the valve angle of the intake and exhaust cam profile of the engine to an optimal timing angle, thereby improving the performance and fuel efficiency of the engine and reducing the harmful emissions. have.

Claims (2)

엔진의 각 실린더별 네 개의 흡배기 밸브를 가진 16밸브-4실린더의 더블 오버 헤드 캠샤프트(Double Over Head Camshaft)의 흡기 캠샤프트 및 배기 캠샤프트에 있어서;An intake camshaft and an exhaust camshaft of a double over head camshaft of a 16 valve-4 cylinder having four intake and exhaust valves for each cylinder of the engine; 상기 흡기 캠샤프트의 1번 실린더의 흡기 캠과 3번 실린더의 흡기 캠의 위상각을 일정 각도 지각시킨 흡기 캠샤프트와, 상기 배기 캠샤프트의 1번 실린더의 배기 캠과 3번 실린더의 배기 캠의 위상각을 일정 각도 지각시킨 배기 캠샤프트로 구성된 것을 특징으로 하는 흡배기 캠샤프트.The intake cam shaft in which the phase angles of the intake cam of the first cylinder of the intake camshaft and the intake cam of the third cylinder of the intake cam are perceived at a predetermined angle, and the exhaust cam of the first cylinder of the exhaust camshaft and the exhaust cam of the third cylinder Intake and exhaust camshaft, characterized in that the exhaust camshaft consisting of a phase angle perception. 제 1 항에 있어서;The method of claim 1; 상기 흡기 캠샤프트의 흡기 캠은 그 위상각을 30°지각되고, 상기 배기 캠샤프트의 배기 캠도 역시 그 위상각이 30°지각된 것을 특징으로 하는 흡배기 캠샤프트.The intake cam shaft of the intake camshaft is inclined at a phase angle of 30 degrees, and the exhaust cam of the exhaust camshaft is also inclined at a phase angle of 30 degrees.