KR20080099925A - Installation for induction microseism attenuation of internal combustion engine - Google Patents

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KR20080099925A KR1020070045807A KR20070045807A KR20080099925A KR 20080099925 A KR20080099925 A KR 20080099925A KR 1020070045807 A KR1020070045807 A KR 1020070045807A KR 20070045807 A KR20070045807 A KR 20070045807A KR 20080099925 A KR20080099925 A KR 20080099925A
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Abstract

Installation for induction microseism attenuation of an internal combustion engine is provided to reduce noise and vibration and to output of the engine by increasing the efficiency of intake/exhaust. An induction microseism attenuation device of an internal combustion engine comprises outlet channels which successively provide the air passage are formed in the intake stroke termination immediately after of combustion chambers into the combustion chamber which is progressing with the intake stroke, outlet channels for receiving the exhaust gas pressure offer from the combustion chamber which is the vacuum of the ventilation instantaneously generated in the exhaust stroke termination immediately after exhaust valve neighboring of the combustion chamber progressing with exhaust stroke; and the gas movement path is especially successively formed with each combustion chamber.

Description

다 연소실 내연기관의 흡, 배기 맥동 감쇠장치{INSTALLATION FOR INDUCTION MICROSEISM ATTENUATION OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE}INSTALLATION FOR INDUCTION MICROSEISM ATTENUATION OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

도1은 종래의 직렬 4연소실 4행정 연소순서 1-3-4-2인 가솔린기관 구조를 나타낸 도면이다.1 is a view showing the structure of a gasoline engine in a conventional four-stroke chamber four-stroke combustion sequence 1-3-4-2.

도2는 본 발명의 동작 원리를 설명하기 위한 구성도이다.2 is a configuration diagram for explaining the principle of operation of the present invention.

도3은 흡기의 맥동감쇠 및 흡기효율 증가장치 구조를 나타낸 도면이다.3 is a view showing the structure of the pulsation damping and intake efficiency increasing device of the intake air.

도4는 배기의 맥동감쇠 및 배기효율 증가장치 구조를 나타낸 도면이다.4 is a view showing the structure of the device for reducing the pulsation of exhaust and exhaust efficiency.

도5는 흡, 배기의 맥동 감쇠 및 흡, 배기 효율 증가장치를 실린더 헤드에 장치하는 경우를 나타낸 도면이다.Fig. 5 is a diagram showing a case where the pulsation damping of the intake and exhaust and the intake and exhaust efficiency increasing apparatus are installed in the cylinder head.

도6은 흡, 배기의 맥동 감쇠 및 흡, 배기 효율 증가장치를 흡, 배기 다기관에 장치하는 경우를 나타낸 도면이다.Fig. 6 is a diagram showing a case where the pulsation damping of the intake and exhaust and the intake and exhaust efficiency increasing apparatus are installed in the intake and exhaust manifold.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

11: 1번 연소실 12: 2번 연소실11: combustion chamber 1 12: combustion chamber 2

13: 3번 연소실 14: 4번 연소실13: combustion chamber 3 14: combustion chamber 4

15: 흡기 다기관 21: 1번 흡기밸브15: Intake manifold 21: 1 intake valve

22: 2번 흡기밸브 23: 3번 흡기밸브22: 2nd intake valve 23: 3rd intake valve

24: 4번 흡기밸브 30: 배기 다기관24: 4th intake valve 30: exhaust manifold

31: 1번 배기밸브 32: 2번 배기밸브31: 1st exhaust valve 32: 2nd exhaust valve

33: 3번 배기밸브 34: 4번 배기밸브33: 3rd exhaust valve 34: 4th exhaust valve

41: 1번 흡기 맥동포트 42: 2번 흡기 맥동포트41: Intake pulsation port 1 42: Intake pulsation port 2

43: 3번 흡기 맥동포트 44: 4번 흡기 맥동포트43: 4th intake pulsation port 44: 4th intake pulsation port

45: 1번-3번 연소실의 흡기 맥동 압력 전달통로45: Intake pulsation pressure transmission passage in combustion chamber 1-3

46: 2번-1번 연소실의 흡기 맥동 압력 전달통로46: Intake pulsation pressure transmission passage in combustion chamber 2-1

51: 1번 흡기 맥동 체크밸브 52: 2번 흡기 맥동 체크밸브51: 1 intake pulsation check valve 52: 2 intake pulsation check valve

53: 3번 흡기 맥동 체크밸브 54: 4번 흡기 맥동 체크밸브53: 3 intake pulsation check valve 54: 4 intake pulsation check valve

61: 1번 배기 맥동포트 62: 2번 배기 맥동포트61: 1st exhaust pulsation port 62: 2nd exhaust pulsation port

63: 3번 배기 맥동포트 64: 4번 배기 맥동포트63: 3rd exhaust pulsation port 64: 4th exhaust pulsation port

71: 1번 배기 맥동 체크밸브 72: 2번 배기 맥동 체크밸브71: 1st exhaust pulsation check valve 72: 2nd exhaust pulsation check valve

73: 3번 배기 맥동 체크밸브 74: 4번 배기 맥동 체크밸브73: 3rd exhaust pulsation check valve 74: 4th exhaust pulsation check valve

75: 3번-1번 연소실의 배기 맥동 압력 전달통로75: exhaust pulsation pressure transmission passage in combustion chamber 3-1

76: 1번-2번 연소실의 배기 맥동 압력 전달통로76: exhaust pulsation pressure transmission passage in combustion chamber 1-2

77: 2번-4번 연소실의 배기 맥동 압력 전달통로77: exhaust pulsation pressure transmission passage in combustion chambers 2-4

78: 4번-3번 연소실의 배기 맥동 압력 전달통로78: exhaust pulsation pressure transmission passage of combustion chamber 4-3

본 발명은 내연기관의 흡, 배기 효율을 증대시키기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수개의 연소실을 구비한 내연기관에서 각각의 흡, 배기밸브 주변에 나타나는 맥동압력을 흡수하고 흡수한 압력을 같은시기에 흡, 배기 행정중에 있는 타 연소실로 순차적으로 보내서 흡, 배기효율을 증가하여 기관의 출력증대와 소음 진동을 감소시키는 다 연소실 내연기관의 흡, 배기 맥동 감쇠장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for increasing the intake and exhaust efficiency of an internal combustion engine, and more particularly, in an internal combustion engine having a plurality of combustion chambers, it absorbs and absorbs the pulsating pressure appearing around each intake and exhaust valve. The present invention relates to an intake and exhaust pulsation damping device of an internal combustion engine of a multi-combustion internal combustion engine, which is sequentially sent to other combustion chambers in the intake and exhaust stroke to increase intake and exhaust efficiency, thereby reducing engine output and noise vibration.

종래의 내연기관은 4행정 가솔린 기관의 경우 크랭크축이 2회전(720°)하고 피스톤은 2회의 왕복운동을 하여 1사이클을 이루는데 그 과정은 기화기 혹은 인젝터에서 공기와 연료가 혼합되어, 피스톤이 하강하면서 혼합기가 엔진으로 흡입되는 흡기행정,　다시 피스톤이 상승하면서 압축을 하면 압축열이 발생하는 압축행정, 압축된 혼합기에 스파크 플러그로 불꽃을 튀기면 폭발이 발생하여 피스톤은 하강을 하게 되면서 실질적인 동력을 발생하는 폭발행정, 다시 피스톤이 상승을 하게 되면서 연소된 배기 가스가 밖으로 배출되는 배기행정으로 이루어진다. 이와 같은 과정으로 피스톤이 4번의 행정을 반복하면서 동력을 얻게 되는 것이다.In the conventional internal combustion engine, the four-stroke gasoline engine has two revolutions of the crankshaft (720 °) and the piston reciprocates twice to form one cycle. The process involves mixing air and fuel in a carburetor or injector. The intake stroke where the mixer is sucked into the engine while descending, and the piston rises again to compress the compression stroke generates compression heat, and when the spark is splashed with a spark plug on the compressed mixer, an explosion occurs, causing the piston to descend and apply substantial power. The explosive stroke occurs, and the exhaust stroke is discharged to the outside as the piston rises again. In this way, the piston gains power by repeating four strokes.

그 흐름을 보면 도1 에서 도시하는 바와 같이 가솔린 기관의 경우 공기정화기를 거쳐 정화된 공기는 흡기관(5)과 드로틀 밸브(6)를 거쳐 서지탱크(7)에 도착하고 여기에서 각각의 연소실로 분배, 연결된 흡기다기관(8)을 통과하여 흡기밸브(2)에 이르게 된다.As shown in FIG. 1, in the case of a gasoline engine, the purified air passes through the intake pipe 5 and the throttle valve 6 to the surge tank 7 as shown in FIG. The intake manifold (8) passes through the distribution and connected intake manifold (8).

내연기관의 작동행정에 의해 피스톤이 하강하며 흡기과정이 시작되면 흡기밸 브(2)가 열리면서 기관에 따라 분사 시기의 차이는 있지만 분사된 연료와 섞여진 혼합기가 연소실내(1)로 유입되는 과정을 수행한다.When the piston descends due to the operation of the internal combustion engine and the intake process starts, the intake valve (2) is opened and there is a difference in the injection timing depending on the engine, but the mixture mixed with the injected fuel enters the combustion chamber (1). Do this.

흡기밸브(2)가 닫히고 흡기행정이 종료되면 피스톤이 상승하며 압축행정이 시작되고 분사된 연료와 공기는 압축압력에 의해 더욱더 미립화되어 골고루 섞이는 과정이 진행된다. 피스톤이 상사점에 다다르면 전기점화에 의해 폭발을 일으켜 동력 또는 폭발행정이 이루어지며 이때의 폭발력이 실제 동력원으로 사용되게 되는 것이다.When the intake valve 2 is closed and the intake stroke is completed, the piston rises, the compression stroke is started, and the injected fuel and air are further atomized by the compression pressure to mix evenly. When the piston reaches the top dead center, it causes an explosion by electric ignition, so that the power or explosion stroke is made, and the explosive force is used as the actual power source.

폭발행정이 끝나고 배기밸브(3)가 열리면 고온, 고압의 가스를 배기다기관(9)을 통해 방출하고 배기관(10)을 지나 머플러를 거치면서 배기가스를 저온, 저압으로 바꾸어 소음과 진동을 줄여서 대기중으로 방출하는 과정으로 구성된다.When the exhaust valve (3) is opened after the explosive stroke, the high-temperature, high-pressure gas is discharged through the exhaust manifold (9), and the exhaust gas is changed to low temperature and low pressure through the exhaust pipe (10) to reduce the noise and vibration to the atmosphere. It consists of a process of release into the air.

그러나 현재의 구성 중 상기 흡기과정과 배기 과정에는 흡, 배기 밸브(2,3) 주변에서 흡기 및 배기가스의 흐름이 원활하지 못하고 전진과 역류를 반복하는 맥동현상이 발생하게 된다. 상기 흡기과정을 살펴 보면 상기 흡기밸브(2)가 열리며 상기 흡기다기관(8)에 있던 흡입공기를 상기 연소실(1)로 흡입할 때는 상기 흡기다기관(8)내에서 빠른 속도로 유입되다가 상기 흡기행정이 종료된다. 그리고, 상기 흡기밸브(2)가 닫히게 되면 흡입되던 공기는 이동속도를 유지하려는 관성에 의해 닫혀 있는 상기 흡기밸브(2)와 강하게 부딪히는 충격현상이 나타나 공기의 밀도가 일시적으로 높아지고 압력이 발생한다.However, in the current intake process and the exhaust process, the intake and exhaust gas flows around the intake and exhaust valves 2 and 3 are not smooth, and the pulsation phenomenon of repeated forward and reverse flow occurs. Looking at the intake process, when the intake valve 2 is opened and the intake air in the intake manifold 8 is sucked into the combustion chamber 1, the intake manifold 8 flows in at a high speed and the intake The administration ends. When the intake valve 2 is closed, the inhaled air is strongly impacted by the intake valve 2 which is closed by inertia to maintain the moving speed, and thus the density of the air is temporarily increased and pressure is generated.

따라서, 이 이상압력에 의해 흡기다기관(8)내의 공기는 반대로 연소실(1)에서 서지탱크(7)쪽으로 후퇴하는 역류가 반복적으로 일어나 흡입공기의 맥동이 발생 하게 되어 공기의 흐름이 원활하지 않으며 다음 흡기행정에서는 흡기저항으로 작용하여 연소실(1)내로 유입할 수 있는 흡입 공기량이 줄어들게 되어 결과적으로 기관의 출력이 감소하며 맥동에 의해 소음과 진동이 발생하게 된다.Accordingly, due to this abnormal pressure, the air in the intake manifold 8 reversely flows backward from the combustion chamber 1 toward the surge tank 7, causing pulsation of the intake air. In the intake stroke, the amount of intake air that can flow into the combustion chamber 1 by acting as the intake resistance is reduced, and as a result, the output of the engine is reduced and noise and vibration are generated by the pulsation.

배기과정의 경우를 보면 상기 연소실(1)내에서 폭발 행정을 마치고 상기 배기밸브(3)가 열리면서 고온고압의 배기가스가 상기 배기다기관(9)으로 방출된다. 이후 배기 종료 과정에 이르러 상기 배기밸브(3)가 닫히면 빠르게 이동중이던 배기가스의 관성에 의해 상기 배기밸브(3) 주변은 일시적으로 가스의 밀도가 떨어진다. 이때, 압력이 급격히 낮아지는 진공상태를 형성하게 되고 상대적으로 낮아진 압력에 의해 상기 배기관(10)으로 진행 중이던 배기가스는 반대방향인 상기 배기 밸브(3) 방향으로 역류를 반복하는 맥동현상이 발생하게 되어 흐름이 원활하게 이루어지지 못한다. 그리고, 다음 배기행정시에 저항으로 작용하게 된다. 이런 흡기와 배기의 맥동현상은 기관의 흡기효율과 배기효율을 떨어뜨려 출력 저하를 가져오고 소음과 진동의 요인이 된다.In the case of the exhaust process, the exhaust valve 3 is opened in the combustion chamber 1, and the exhaust valve 3 is opened to the exhaust manifold 9 by opening the exhaust valve 3. When the exhaust valve 3 is closed after the exhaust end process, the density of the gas temporarily decreases around the exhaust valve 3 due to the inertia of the exhaust gas which is rapidly moving. At this time, a vacuum state in which the pressure is rapidly lowered is formed, and the exhaust gas which is being progressed to the exhaust pipe 10 by the relatively lower pressure causes pulsation phenomenon in which the reverse flow is repeated in the opposite direction to the exhaust valve 3. It does not flow smoothly. Then, it acts as a resistance at the next exhaust stroke. The pulsation of intake and exhaust reduces the intake efficiency and exhaust efficiency of the engine, resulting in a decrease in power and a factor of noise and vibration.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 복수개의 연소실을 구비한 내연기관에서 흡, 배기행정 종료 직후에 각각의 흡, 배기밸브 주변에서 발생하는 맥동압력을 흡수하고 흡수한 압력을 같은 시기에 흡, 배기행정 과정중에 놓여 있는 타 연소실로 순차적으로 직접 보내서 흡, 배기 효율을 증가하여 기관의 출력증대와 소음 진동을 감소시킬 수 있는 다 연소실 내연기 관의 흡, 배기 맥동 감쇠장치를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to absorb the pulsation pressure generated around each intake and exhaust valve immediately after the intake and exhaust stroke of the internal combustion engine having a plurality of combustion chambers. The absorbed pressure is sent directly to other combustion chambers placed in the process of intake and exhaust at the same time, increasing the intake and exhaust efficiency to increase engine output and reduce noise and vibration. To provide a pulsation damping device.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다 연소실 내연기관의 흡, 배기 맥동 감쇠장치는, 다 연소실 내연기관의 흡기 장치에 있어서, 상기 내연기관의 흡기 공정에 대응하여 동작되는, 현재 연소실의 흡기행정 종료 직후에 흡기행정 진행중인 타 연소실로 공기 통로를 순차적으로 제공하는 유출로가 형성되는 것을 특징으로 한다.The intake and exhaust pulsation damping device of the multi-combustion chamber internal combustion engine according to the present invention for achieving the above object is the intake stroke of the current combustion chamber, which is operated in response to the intake process of the internal combustion engine in the intake apparatus of the multi-combustion internal combustion engine. Immediately after the end is characterized in that the outlet passage for sequentially providing the air passage to the other combustion chamber in the intake stroke is formed.

구체적으로, 상기 현재의 흡기 밸브로부터 유출되는 공기 흐름을 상기 차기 흡기 밸브로 공급하기 위해 상기 유출로 사이로 체크밸브가 내설되는 것을 특징으로 한다.Specifically, a check valve is installed between the outlet paths to supply the air flow flowing out of the current intake valve to the next intake valve.

또한, 상기 현재의 흡기 밸브 및 차기 흡기 밸브로 연결되는 유출로는 기관 헤드의 흡기밸브 주변에 포트를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the outflow path connected to the current intake valve and the next intake valve is characterized in that the port is formed around the intake valve of the engine head.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저 도 2는 본 발명의 동작 원리를 설명하기 위해 4행정 직렬 4연소실, 연소순서가 1-3-4-2인 가솔린 기관을 예로 든 구성도로서, 흡기 행정과 배기행정에 따른 동작 설명을 각각 도시한다. 도시된 바와 같이 내연기관의 흡기 공정에 대응하여 동작되는, 1번 연소실의 흡기행정 종료 직후에 흡기행정 진행중인 3번 연소실로 공기 통로를 제공하는 유출로(45)가 연소실의 연소순서에 따라 순차적으로 형성된다. 또한, 현재의 1번 흡기 밸브(21)로부터 유출되는 공기 흐름을 차기 3번 흡기 밸브(23)로만 공급하기 위해 상기 유출로(45)에 체크밸브(51)가 내설된다.First, FIG. 2 is a diagram illustrating a four-stroke inline four-combustion chamber and a gasoline engine having a combustion sequence of 1-3-4-2 to explain the operating principle of the present invention. do. As shown, an outlet passage 45 which provides an air passage to the combustion chamber 3 in the intake stroke immediately after the end of the intake stroke of the combustion chamber 1, which is operated in response to the intake process of the internal combustion engine, is sequentially arranged according to the combustion sequence of the combustion chamber. Is formed. In addition, a check valve 51 is installed in the outlet passage 45 to supply the air flow flowing out of the current first intake valve 21 only to the next third intake valve 23.

이와 같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 먼저, 현재 흡기행정 종료직후 1번 흡기밸브(21) 주변에 생긴 강한 충격압력이 별도로 구성된 유출구로 빠져나가 맥동을 감쇠하며, 이 압력을 이동통로를 통해 동 방향으로만 이동할 수 있는 체크밸브(51)를 거쳐 현재 흡기행정 중에 있는 다음 순차의 3번 연소실의 흡기밸브(23) 주변으로 공급하여 흡기량을 증가시키고, 이전 순차에 의해 연결된 통로(46)와 체크밸브(52)는 흡기행정과 관계없는 압축행정 종료 직후인 이전 2번 연소실 흡기밸브(22)로의 압력 이동을 막는 역할을 한다.Referring to the operation of the present invention configured as described above, first, the strong impact pressure generated around the first intake valve 21 immediately after the end of the intake stroke exits the separately configured outlet and attenuates the pulsation. It passes through the check valve 51 which can move only in the direction, and supplies it around the intake valve 23 of the combustion chamber 3 of the next sequence currently in the intake stroke to increase the intake amount, and checks the passage 46 connected by the previous sequence. The valve 52 serves to prevent pressure movement to the previous second combustion chamber intake valve 22 immediately after the end of the compression stroke irrelevant to the intake stroke.

배기과정에서는 1번 연소실의 배기행정 종료 직후 1번 배기밸브(31) 부근에 생긴 상대적으로 심한 진공압력을 같은 시기에 배기행정 초기이면서 압력이 가장 높은 차기 순서인 3번 배기밸브(33) 주변으로부터 연결된 체크밸브(73)를 통해 배기가스를 공급받아 차기 순서의 3번 연소실 배기밸브(33) 주변의 순간 배기압을 줄임과 동시에 첫 번째인 1번 연소실 배기밸브(31) 주변의 진공을 감쇠시켜 배기가스의 흐름을 원활하게 하기 위한 구성이며, 3번 연소실의 이전 순차에 의해 연결된 통로(78)와 체크밸브(74)는 배기밸브가 닫혀있는, 압축행정 종료 직후인 이전 순차의 4번 연소실 배기밸브(32)로의 압력 이동을 막는 역할을 한다.In the exhaust process, the relatively severe vacuum pressure generated near the first exhaust valve 31 immediately after the exhaust stroke of the first combustion chamber is exhausted from the vicinity of the third exhaust valve 33, which is the initial stage of the exhaust stroke and the next highest pressure, at the same time. The exhaust gas is supplied through the connected check valve 73 to reduce the instantaneous exhaust pressure around the third combustion chamber exhaust valve 33 in the next order and to attenuate the vacuum around the first combustion chamber exhaust valve 31. The passage 78 and the check valve 74 which are connected by the previous sequence of the combustion chamber No. 3 and the exhaust valve of the previous sequence immediately after the end of the compression stroke which the exhaust valve is closed are exhausted, and the structure is made for the smooth flow of exhaust gas. It serves to prevent pressure movement to the valve 32.

도 3은 본 발명의 제1 실시 예를 나타낸 도면이다. 본 발명에 대한 실시 예를 설명하면 다음과 같다. 3 is a view showing a first embodiment of the present invention. An embodiment of the present invention will be described below.

4행정 기관의 경우 기관이 2회전(720도)동안에 흡기-압축-폭발-배기의 4가지의 행정이 실행되어 한 사이클을 완성하게 된다. 도시된 바와 같이 본 고안을 4행 정 직렬 4연소실이고 연소순서가 1-3-4-2인 가솔린 기관을 예로 들면, 각 연소실의 행정 순서는 다음 표와 같다.In a four-stroke engine, four strokes of the intake-compression-explosion-exhaust are executed during two revolutions (720 degrees) to complete a cycle. As shown in the present invention, a four-row tandem series four-combustion chamber and a gasoline engine having a combustion order of 1-3-4-2 are taken as examples.

Figure 112007504287951-PAT00001
Figure 112007504287951-PAT00001

표와 같이 1번 연소실(11)의 행정 순서는 흡기-압축-폭발-배기이며 같은 시기에 2번 연소실(12)의 행정은 압축-폭발-배기-흡기, 3번 연소실(13)은 배기-흡기-압축-폭발, 4번 연소실(14)은 폭발-배기-흡기-압축의 과정이 이루어지며 1번 연소실의 맥동 현상이 발생하는 흡기행정 종료에 이르렀을 때 차기 순차인 3번 연소실에서는 흡기행정이 시작되고 있는 시점이 된다.As shown in the table, the stroke sequence of the combustion chamber 11 is intake-compression-explosion-exhaust, and at the same time, the stroke of the combustion chamber 12 is compression-explosion-exhaust-intake, and the combustion chamber 13 is exhaust- Intake-compression-explosion, combustion chamber No. 4 is explosive-exhaust-intake-compression process, and the intake stroke in combustion chamber No. 3, which is the next sequential at the end of the intake stroke where pulsation occurs in combustion chamber 1 Is the time at which it started.

구성은 현재 흡기행정 종료 직후 연소실의 흡기밸브 주변의 상승압력을 배출 또는 흡기행정 시 흡기보충을 위한 공기 유출구(이하 흡기 맥동 포트라 칭함), 기체 이동 통로, 같은 시기에 흡기 과정중에 있는 연소실 방향으로만 공기가 이동하게 하는 체크밸브(이하 흡기맥동 체크밸브라 칭함), 현재 흡기행정 상태인 타 연소실의 차기 흡기맥동포트 순으로 연소순서에 따라 순차적으로 구성한다.The configuration consists of an air outlet (hereinafter referred to as an intake pulsation port), a gas flow passage for discharging the rising pressure around the intake valve of the combustion chamber immediately after the end of the intake stroke, or an intake replenishment during the intake stroke, in the direction of the combustion chamber in the intake process at the same time. The check valve (hereinafter referred to as the intake pulsation check valve) for moving air is sequentially configured in the order of combustion in the next intake pulsation port of the other combustion chamber in the intake stroke state.

상세하게는 첫 번째 흡기다기관과 흡기 밸브 사이, 즉 첫 번째 연소실 흡기밸브와 되도록이면 가까운 주변에 충격에 의한 상승압력을 배출 또는 흡기행정 시 흡기보충을 위해 공기 유출구인 흡기 맥동포트(41)를 구성하고 상기 흡기 맥동포트(41)에서 공기가 자유롭게 출입할 수 있는 분기된 통로를 만들어 흡기맥동체크밸브(51)를 두고 다음 순차의 흡기 맥동포트(43)와 분기, 순차적으로 연결하면 각 맥동 포트마다 출구와 입구, 각각 두 개의 분기관이 형성된다.Specifically, an intake pulsation port 41, which is an air outlet for discharging the inlet pressure due to an impact or close to the first combustion chamber intake valve, that is, as close as possible to the first combustion chamber intake valve or the intake stroke, is configured. When the intake pulsation port 41 is made to create a branched passage for allowing air to enter and exit freely, the intake pulsation check valve 51 is placed and the next intake pulsation port 43 is sequentially connected to each pulsation port. Two branch pipes are formed, an outlet and an inlet.

따라서 각 흡기밸브(21,22,23,24)의 주변에 설치된 흡기맥동포트(41,42, 43,44)는 흡기행정 종료직후에 발생된 맥동압력을 타 연소실 방향으로 내보내기도 하지만 흡기행정 중에는 타 연소실로부터 맥동압력을 흡수, 흡기를 과급하기도 한다.Therefore, the intake pulsation ports 41, 42, 43, and 44 provided around the intake valves 21, 22, 23, and 24 may export the pulsation pressure generated immediately after the end of the intake stroke to other combustion chambers. It also absorbs pulsating pressure from other combustion chambers and supercharges the intake air.

이때 흡기맥동체크밸브(52)의 역할은 1번 흡기맥동포트(41)에서 발생된 상기 충격압력이 순차에 의해 분기 연결된 네번째 순서인 압축행정 종료 직후의 2번 흡기맥동포트(42)로 전달되는 것을 방지하며 같은 시기에 흡기행정이 진행중인 두 번째 순서인 3번 흡기 맥동포트(43)로만 모두 공급하여 3번 연소실(13)의 흡기량을 더욱 증가하기 위한 것이다At this time, the role of the intake pulsation check valve 52 is transmitted to the second intake pulsation port 42 immediately after the end of the compression stroke, in which the impact pressure generated at the first intake pulsation port 41 is sequentially connected by branching. It is to prevent and to increase the intake of the third combustion chamber 13 by supplying only to the third intake pulsation port 43, which is the second order in which the intake stroke is in progress at the same time.

본 고안의 동작을 보면 다음과 같다.The operation of the present invention is as follows.

흡기행정이 종료되고 1번 연소실(11)의 흡기밸브(21)가 닫히게 되면 흡입되던 공기는 이동속도를 유지하려는 관성에 의해 닫혀져 있는 상기 1번 연소실(11)의 흡기밸브(21)와 강하게 부딪히는 현상이 발생, 흡기밸브(21) 부근의 공기의 밀도가 일시적으로 높아지며 충격압력이 발생하여 서지탱크 및 흡기다기관내의 평균 압력보다 현저히 높아지고 이 충격압력은 상기 1번 흡기맥동포트(41)로 쉽게 빠져 나가 흡기맥동체크밸브(51)를 거쳐 같은 시기에 흡기초기행정으로 상대적으로 낮은 진공압이 발생중인 3번 흡기맥동포트(43)로 이동하여 3번 연소실(13)의 흡기량을 과급하는 구조이다.When the intake stroke is terminated and the intake valve 21 of the first combustion chamber 11 is closed, the inhaled air strongly strikes the intake valve 21 of the first combustion chamber 11 which is closed by the inertia to maintain the moving speed. Phenomenon occurs, the density of air in the vicinity of the intake valve 21 temporarily increases, and an impact pressure is generated, which is significantly higher than the average pressure in the surge tank and the intake manifold, and the impact pressure is easily transferred to the first intake pulsation port 41. It exits through the intake pulsation check valve 51 and moves to the intake pulsation port 43 where relatively low vacuum pressure is generated in the initial intake stroke at the same time, thereby supercharging the intake amount of the combustion chamber 13 in number three. .

따라서 상기 1번 연소실(11)의 충격압력을 흡수해서 맥동을 감쇠하고 이 압 력을 상기 3번 연소실(13)의 흡기맥동포트(43)로 직접 전달하여 흡기를 과급하는 동작이며 상기 3번 연소실(13)이 다시 흡기행정 종료 직후가 되면 충격압력은 3번 흡기맥동포트(43)를 통해 같은 시기 흡기 초기과정 중인 4번 흡기맥동포트(44)로 전달하여 주므로 각각의 상기 흡기맥동포트의 연결은 흡기행정 1-3-4-2순서대로 1번 흡기맥동포트(41)에서 3번 흡기맥동포트(43)로, 3번 흡기맥동포트(43)에서 4번 흡기맥동포트(44)로, 4번 흡기맥동포트(44)에서 2번 흡기맥동포트(42)로, 2번 흡기맥동포트(42)에서 다시 1번 흡기맥동포트(41)로 각각의 통로에 각각의 흡기맥동체크밸브(51,52,53,54)를 두고 연결하여 발생된 충격압력을 순차적으로 타 연소실로 공급하는 구조이다.Therefore, the shock pressure of the first combustion chamber 11 is absorbed to damp the pulsation, and the pressure is directly transferred to the intake pulsation port 43 of the third combustion chamber 13 to supercharge the intake air. When (13) is immediately after the end of the intake stroke, the impact pressure is transmitted to the intake pulsation port 44 during the intake initial process at the same time through the intake pulsation port 43 at the same time, so that each intake pulsation port is connected. From the intake pulsation port 41 to the intake pulsation port 43 to the intake pulsation port 43 in the order of intake stroke 1-3-4-2, the intake pulsation port 43 to the intake pulsation port 44 from the third intake stroke 43, Each intake pulsation check valve (51) from the intake pulsation port (44) to the intake pulsation port (42) from the second intake pulsation port (42) to the intake pulsation port (41). , 52, 53, 54) to connect the impact pressure generated to other combustion chambers in sequence.

도 4는 본 발명의 제2 실시 예를 나타낸 도면이다.4 is a view showing a second embodiment of the present invention.

도시한 바와 같이 배기효율 증가장치의 구성을 보면 현재 배기행정 종료직후, 연소실의 배기밸브(31,32,33,34) 주변에 발생하는 배기관성에 의한 진공압력을 보충하거나, 배기행정 시 순간 상승압력을 배출하기 위한 공기 유출구(이하 배기맥동포트라 칭함), 기체 이동 통로(75,76,77,78), 같은 시기에 배기 과정 중에 있는 연소실로부터 배기가스를 공급받게 하는 체크밸브(이하 배기맥동 체크밸브라 칭함), 배기행정 상태인 타 연소실의 차기 배기맥동포트로 이루어진다.As shown in the figure, the exhaust efficiency increasing device is configured to supplement the vacuum pressure due to the exhaust pipe generated around the exhaust valves 31, 32, 33, and 34 of the combustion chamber immediately after the end of the current exhaust stroke, or to increase the momentary pressure during the exhaust stroke. Air outlet port (hereinafter referred to as exhaust pulsation port), gas flow passages (75, 76, 77, 78), and check valve for supplying exhaust gas from the combustion chamber during the exhaust process at the same time (hereinafter referred to as exhaust pulsation check valve) And the next exhaust pulsation port of the other combustion chamber in the exhaust stroke state.

상세하게는 첫 번째인 1번 연소실의 배기밸브(31)와 되도록 가까운 주변에 배기에 의한 순간 상승압력을 배출 또는 배기행정 직후 진공 감쇠를 위해 공기 유출구인 배기맥동포트(61)를 구성하고 상기 배기맥동포트(61)에서 기체가 자유롭게 출입할 수 있는 분기된 통로(75)를 만들고 여기에 거의 같은 시기에 배기 행정초기 에 놓인 다음 순차의 3번 연소실(13)로부터 흡입하는 방향으로 배기맥동체크밸브(73)를 거쳐 다음 순차의 배기맥동포트(63)와 분기, 순차적으로 연결하면 각 맥동포트마다 출구와 입구, 각각 두 개의 분기관이 형성된다.In detail, the exhaust pulsation port 61, which is an air outlet for discharging the instantaneous upward pressure due to the exhaust or vacuum attenuation immediately after the exhaust stroke, is configured to be close to the exhaust valve 31 of the first combustion chamber. In the pulsation port 61, a branched passage 75 through which gas can freely enter and exit, is placed in the initial stage of the exhaust stroke at about the same time, and then exhaust pulsation check valve in the direction of suction from the third combustion chamber 13 in sequence. If the branch is connected to the exhaust pulsation port 63 of the next sequence through the 73 and sequentially, two branch pipes are formed for each pulsation port, an outlet and an inlet.

따라서 각 배기밸브(31,32,33,34)의 주변에 설치된 배기맥동포트(61,62, 63,64)는 배기행정 종료 직후에 타 연소실로부터 배기압을 흡수함으로써 진공을 감쇠하기도 하지만 배기행정 중에는 타 연소실로 순간 압력을 내보내기도 한다.Therefore, the exhaust pulsation ports 61, 62, 63, 64 provided around the exhaust valves 31, 32, 33, 34 absorb the exhaust pressure from other combustion chambers immediately after the end of the exhaust stroke. In some cases, instantaneous pressure is released to other combustion chambers.

본 고안의 동작을 보면 첫 번째 순서인 1번 연소실(11)의 배기행정이 종료되고 배기밸브(31)가 닫히게 되면 고온, 고압으로 빠르게 배기되던 배기가스는 이동속도를 유지하려는 관성에 의해 닫혀져 있는 상기 1번 연소실(11)의 배기밸브(31)부근이 상대적으로 심한 진공상태를 이루게 되는데, 같은 시기에 배기행정 초기이면서 압력이 가장 높은 두 번째 순서인 3번 연소실의 배기 맥동포트(63)로부터 배기가스를 공급받아 3번 배기밸브(33) 주변의 배기압력을 줄임과 동시에 1번 연소실(11) 배기밸브(31) 주변의 진공을 줄여 맥동을 감쇠하며 배기가스의 흐름을 원활하게 하여준다.According to the operation of the present invention, when the exhaust stroke of the first combustion chamber 11, which is the first order, and the exhaust valve 31 is closed, the exhaust gas which is rapidly exhausted at high temperature and high pressure is closed by inertia to maintain the moving speed. The exhaust valve 31 of the first combustion chamber 11 is formed in a relatively severe vacuum state, and at the same time, from the exhaust pulsation port 63 of the third combustion chamber, which is the initial stage of the exhaust stroke and the second highest pressure, The exhaust gas is supplied to reduce the exhaust pressure around the third exhaust valve 33 and at the same time reduce the vacuum around the first combustion chamber 11 exhaust valve 31 to attenuate the pulsation and smooth the flow of the exhaust gas.

이때 배기맥동체크밸브(74)의 역할은 3번 배기맥동포트(63)에서 배기행정 중 발생된 순간 배기압력이 순차에 의해 연결된 세 번째 순서의 압축행정 종료 직후인 4번 배기맥동포트(64)로 전달되는 것을 방지하며 같은 시기에 배기행정 직후, 진공 발생중인 첫 번째 순서의 1번 배기맥동포트로(61)만 압력을 공급하여 더욱 빠른 진공 해소와 기체의 원활한 흐름을 위한 역할을 하는 것이다.At this time, the role of the exhaust pulsation check valve 74 is the exhaust pulsation port 64, which is immediately after the end of the third compression stroke in which the instantaneous exhaust pressure generated during the exhaust stroke in the exhaust pulsation port 63 is sequentially connected by the third. In order to prevent delivery to the same time immediately after the exhaust stroke, the first pulsation pulsation port 61 of the first sequence during the vacuum is supplied to supply pressure only to serve as a faster vacuum relief and smooth flow of gas.

본 고안의 흡기장치와 같은 원리로 설치되고 각각의 배기맥동체크밸브 (71,72,73,74)의 방향은 배기중인 연소실에서 배기종료 직후에 위치한 연소실 방향으로 하며 통로와 배기 맥동체크 밸브 등의 재질은 배기가스의 고온, 고압에 견딜 수 있는 재질이어야 한다.The exhaust pulsation check valve (71, 72, 73, 74) is installed in the same principle as the intake apparatus of the present invention, and the direction of each exhaust pulsation check valve (71, 72, 73, 74) is in the direction of the combustion chamber located immediately after the end of exhaust from the exhaust combustion chamber. The material should be able to withstand the high temperature and high pressure of the exhaust gas.

한편, 도 5는 본 발명의 제1 실시 예 및 제2 실시 예를 기반으로, 4행정 직렬 4연소실 연소순서 1-3-4-2인 내연기관의 기관 헤드에 흡기 장치와 및 배기 장치를 동시에 구현한 것으로 1번 연소실이 흡기행정 종료시에 2번 연소실은 폭발행정 초기가 되고, 3번 연소실은 배기행정 종료와 동시에 흡기행정 초기가 되며, 4번 연소실은 배기행정 초기에 놓여지게 되는데, 각 연소실은 본 고안의 상기 흡, 배기 맥동 감쇠장치의 원리에 따라 1번 연소실의 흡기 맥동압은 3번 연소실로 이동하여 흡기량을 보충하고 같은 시기에 배기행정 초기인 4번 연소실의 배기압력은 3번 연소실로 이동하여 3번 배기밸브 주변의 진공을 감쇠, 동작되는 구조를 나타낸 다른 실시 예를 설명한 것으로 나타낸다.On the other hand, Figure 5 is based on the first and second embodiments of the present invention, the intake device and the exhaust device at the same time the engine head of the internal combustion engine of the four-stroke series four-combustion combustion sequence 1-3-4-2 When combustion chamber 1 is at the end of the intake stroke, combustion chamber 2 is at the beginning of the explosion stroke, combustion chamber 3 is at the beginning of the intake stroke at the end of the exhaust stroke, and combustion chamber 4 is placed at the beginning of the exhaust stroke. According to the principle of the intake and exhaust pulsation damping device of the present invention, the intake pulsation pressure of the first combustion chamber moves to the third combustion chamber to supplement the intake amount, and at the same time, the exhaust pressure of the fourth combustion chamber at the same time is the third combustion chamber. It will be described as another embodiment showing a structure in which the operation to attenuate the vacuum around the exhaust valve 3, the operation.

도시된 바와 같이, 흡기장치를 보면 2번 연소실(12)과 연통되는 유출로(46)는 1번 연소실(11)과 연결되고, 상기 1번 연소실(11)은 3번 연소실(13)과 연통되며, 3번 연소실(13)은 4번 연소실(14)과 연통되고, 상기 4번 연소실(14)은 상기 2번 연소실(12)과 연통된다.As shown, the intake apparatus, the outlet passage 46 in communication with the second combustion chamber 12 is connected to the first combustion chamber 11, the first combustion chamber 11 is in communication with the third combustion chamber 13 The third combustion chamber 13 is in communication with the fourth combustion chamber 14, and the fourth combustion chamber 14 is in communication with the second combustion chamber 12.

또한, 배기 장치의 경우에 2번 연소실(12)은 1번 연소실(11)과 연통하고, 1번 연소실(11)은 3번 연소실(13)과 연통하며, 3번 연소실(13)은 4번 연소실(14)과 연통하고, 4번 연소실(14)은 2번 연소실(12)과 연통한다. 본 실시 예에서도 마찬가지로 각 유출로는 그 내부로 각각의 체크 밸브를 내설할 수 있다.In addition, in the case of the exhaust device, the combustion chamber 12 in communication with the combustion chamber 1 is communicated with the combustion chamber 11 with the combustion chamber 11, the combustion chamber 11 with the combustion chamber 13, and the combustion chamber 13 with the combustion chamber 13 in the third. The combustion chamber 14 communicates with the combustion chamber 14, and the combustion chamber 14 communicates with the combustion chamber 12 twice. In this embodiment as well, each outflow passage may have its own check valve therein.

도 6은 본 발명의 제1 실시 예 및 제2 실시 예를 기반으로, 4행정 직렬4 연소실 연소순서 1-3-4-2인 내연기관의 흡, 배기 다기관에 흡기 장치와 및 배기 장치를 동시에 구현한 것으로 동작의 설명은 도 5와 같다.FIG. 6 is a diagram illustrating an intake apparatus and an exhaust apparatus simultaneously in an intake and exhaust manifold of an internal combustion engine having a four-stroke in-line four-combustion combustion chamber 1-3-4-2 based on the first and second embodiments of the present invention. The implementation will be described with reference to FIG. 5.

전술된 각 행정에 대한 동작은 4 행정, 직렬 4 연소실, 연소순서가 1-3-4-2인 내연기관을 토대로 설명하였으나, 필요에 따라 3 연소실, 5 연소실등 다 연소실, 2행정 기관외에 흡기와 배기의 포트를 가진 내연기관에도 동일한 원리가 적용될 수 있음은 물론이다.The operation for each stroke described above was explained on the basis of a four stroke, a series four combustion chamber, and an internal combustion engine with a combustion order of 1-3-4-2. Of course, the same principle can be applied to internal combustion engines with ports of exhaust and exhaust.

이상의 설명과 같이 본 고안의 다 연소실 내연기관의 흡, 배기 맥동 감쇠장치는 종래의 가솔린기관 및 디젤기관을 포함한 흡, 배기포트를 구성하고 있는 다 연소실 내연기관의 흡기 및 배기과정에서 생기는 흡기류와 배기류의 맥동에 의한 흡, 배기 저항을 줄이며 이들의 원활한 흐름을 유도하고, 이때의 이상압력을 이용하여 타 연소실의 흡, 배기 성능을 직접적으로 높여 기관의 효율을 증가시킴으로 연료소비를 줄이고 기관의 출력을 크게 향상하여 가속력 향상과 기관 본체의 소형화를 이룰 수 있으며 동시에 맥동현상으로 인한 소음과 진동을 현저히 줄일 수 있는 효과가 있다.As described above, the intake and exhaust pulsation damping device of the multi-combustion chamber internal combustion engine of the present invention includes the intake air generated during the intake and exhaust processes of the multi-combustion internal combustion engine constituting the intake and exhaust ports including a conventional gasoline engine and a diesel engine. It reduces intake and exhaust resistance due to pulsation of the exhaust stream and induces a smooth flow of them, and uses the abnormal pressure at this time to directly increase the intake and exhaust performance of other combustion chambers, thereby increasing the efficiency of the engine, reducing fuel consumption and By greatly improving the output, it is possible to improve the acceleration and miniaturization of the engine body, and at the same time, it can significantly reduce the noise and vibration caused by the pulsation phenomenon.

Claims (8)

다 연소실 내연기관의 흡기 장치에 있어서,In the intake apparatus of a combustion chamber internal combustion engine, 상기 내연기관의 흡기 공정에 대응하여 동작되는, 현재 연소실의 흡기행정 종료 직후에 흡기밸브 주변에 발생하는 흡기의 맥동압력을 흡기행정 진행중인 타 연소실로 순차적으로 제공하기 위한 유출로와 기체 이동통로가 각 연소실 별로 순차적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 다 연소실 내연기관의 흡, 배기 맥동 감쇠장치.The outflow passage and the gas movement passage for sequentially providing the pulsating pressure of the intake air generated around the intake valve immediately after the end of the intake stroke of the combustion chamber to the other combustion chamber in the intake stroke operation, which are operated in correspondence with the intake process of the internal combustion engine, respectively. Intake and exhaust pulsation damping device of the multi-combustion combustion engine, characterized in that the combustion chamber is formed sequentially. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각 이동통로에 체크밸브가 각각 내설되는 것을 특징으로 하는 다 연소실 내연기관의 흡, 배기 맥동 감쇠장치.Intake and exhaust pulsation damping device of the multi-combustion combustion engine, characterized in that the check valve is provided in each of the moving passages. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 현재의 흡기 밸브 및 차기 흡기 밸브로 연결되는 유출로는 엔진 헤드에서 흡기맥동포트를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다 연소실 내연기관의 흡, 배기 맥동 감쇠장치.The inlet and exhaust pulsation damping device of the multi-combustion internal combustion engine, characterized by forming an intake pulsation port in the engine head connected to the current intake valve and the next intake valve. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 현재의 흡기 밸브 및 차기 흡기 밸브로 연결되는 유출로는 흡기 다기관 에서 흡기맥동포트를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다 연소실 내연기관의 흡, 배기 맥동 감쇠장치.An inlet and exhaust pulsation damping device of a multi-combustion internal combustion engine, characterized in that the outlet passage connected to the current intake valve and the next intake valve is formed by forming an intake pulsation port in the intake manifold. 다 연소실 내연기관의 배기 장치에 있어서,In the exhaust device of the combustion chamber internal combustion engine, 상기 내연기관의 배기 공정에 대응하여 동작되는, 현재 연소실의 배기행정 종료 직후 배기밸브 주변에 순간적으로 발생하는 배기의 진공을 배기행정 진행중인 타 연소실로부터 배기가스압력을 제공 받기 위한 유출로와 기체 이동통로가 각 연소실 별로 순차적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 다 연소실 내연기관의 흡, 배기 맥동 감쇠장치.Outflow passage and gas flow passage for receiving exhaust gas pressure from another combustion chamber in which the exhaust gas is generated immediately around the exhaust valve immediately after the end of the exhaust stroke of the combustion chamber, which is operated corresponding to the exhaust process of the internal combustion engine. The intake and exhaust pulsation damping device of the multi-combustion internal combustion engine, characterized in that is sequentially formed for each combustion chamber. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 각 유출로 사이로 체크밸브가 각각 내설되는 것을 특징으로 하는 다 연소실 내연기관의 흡, 배기 맥동 감쇠장치.Intake and exhaust pulsation damping device of the multi-combustion combustion engine, characterized in that the check valve is provided between each outlet passage. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,The method according to claim 5 or 6, 상기 현재의 배기 밸브 및 차기 배기 밸브로 연결되는 유출로는 엔진 헤드에서 맥동포트를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다 연소실 내연기관의 흡, 배기 맥동 감쇠장치.An intake and exhaust pulsation damping device of a multi-combustion internal combustion engine, characterized in that the outflow path connected to the current exhaust valve and the next exhaust valve is formed by forming a pulsation port in the engine head. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,The method according to claim 5 or 6, 상기 현재의 배기 밸브 및 차기 배기 밸브로 연결되는 유출로는 배기 다기관에서 맥동포트를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다 연소실 내연기관의 흡, 배기 맥동 감쇠장치.An intake and exhaust pulsation damping device of the multi-combustion internal combustion engine, characterized in that the outlet passage connected to the current exhaust valve and the next exhaust valve is formed by forming a pulsation port in the exhaust manifold.
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