KR960007387Y1 - 내연기관의 흡기 증대장치 - Google Patents

Abstract

요약없음

Description

내연기관의 흡기 증대장치

제1도는 본 고안에 의한 흡기 증대장치의 부분절개 사시도

제2도는 본 고안에 관련하는 흡기방향 변환수단의 사시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 흡기관4 : 압축통로

5 : 일반통로6, 10 : 임펠러

7 : 회동축8 : 에어 터빈수단

9 : 벤츄리관11 : 흐름방향 변환수단

13 : ECU14 : 솔레노이드

15 : 반전판

본 고안은 내연기관의 흡기 증대장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 흡기량을 증대시켜 엔진의 성능을 향상시키고 에미션(Emission) 방출량을 줄일 수 있도록 한 내연기관의 흡기 증대장치에 관한 것이다.

내연기관의 흡기계통은 유입되는 공기속의 이물질을 걸러내는 에어클리너와, 가속페달에 연동하여 개폐됨으로서 공기량을 조절하는 스로틀 밸브와, 이 스로틀 밸브가 설치된 스로틀 바디와 연통하는 서지탱크와, 이 서지탱크로 부터 나뉘어져 각각의 연소실로 흡기를 유도하는 흡기매니폴드로 이루어지고 있다.

상기한 흡기계통은 공기의 흐름 저항을 최소화하는 것이 좋은데, 이것은 흡기의 운동 에너지를 크게 하여 흡기량을 많게 함으로서 엔진의 출력을 크게할 수 있기 때문이다.

엔진의 출력을 증대시키기 위하여 흡기포트를 2개로 하는 DOHC 엔진이 개발되어 실용화되고 있으나, 이러한 엔진의 흡기계통은 흡기매니폴드를 통하여 유입되는 한정된 양의 공기를 2개의 포트로 나누어 유입시키는 구조로 되어 있기 때문에 일시에 많은 량의 공기를 유입시킬 수 있지만, 흡기량을 증대시키는 것은 불가능하다.

따라서 엔진의 출력을 증대시키는 데에는 한계가 있으며, 또 고부하시 많은 양의 연료가 흡합되기 때문에 에미션 방출량이 많아지는 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 흡기량을 증대시켜 엔진의 출력을 증대시키고 에미션 방출량을 줄일 수 있는 내연기관의 흡기 증대장치를 제공하는데 있다.

이를 실현하기 위하여 본 고안은, 에어 클리너를 통과하여 유입되는 공기를 연소실로 유도하는 내연기관의 흡기관에 있어서, 상기한 흡기관을 압축통로와 일반통로로 분지하고, 이들 통로의 분지점에서 차속에 따라 어느 하나의 통로를 폐쇄하는 흐름방향 변환수단을 설치하고, 상기한 압축통로에 임펠러를 설치하여 이 임펠러를 에어 터빈수단의 임펠러와 동축으로 설치하여 차량 주행시 대기의 흐름에 의해 압축통로내의 임펠러가 회전하도록 하는 내연기관의 흡기 증대장치를 제공한다.

상기한 에어 터빈수단은 벤츄리관과, 이 벤츄리관의 목부위에 설치된 임펠러로 이루어짐을 특징으로 하는 내연기관의 흡기 증대장치를 제공한다.

상기한 흐름방향 변환수단은 ECU에 의해 제어되는 솔레노이드와 이 솔레노이드의 작동축에 설치되어 회동하는 반전판으로 이루어짐을 특징으로 하는 내연기관의 흡기 증대장치를 제공한다.

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

제1도는 본 고안에 의한 흡기 증대장치의 일부 절개 사시도로서, 에어 클리너와 연결되는 입구측(1)가 엔진의 연소실로 이어지는 출구측(2)을 갖는 흡기관(3)을 나타내고 있다.

상기한 흡기관(3)은 소정부위와 2개로 나뉘어져 압축통로(4)와 일반통로(5)로 이루어지고 있다.

상기한 압축통로(4)에는 흡입되는 공기를 압축시켜 흐름을 빠르게 하기 위한 임펠러(6)가 회전가능하게 설치되어 있는데, 이 임펠러(6)의 회전축(7)은 압축통로(4)를 관통하여 외부로 돌출되고 있다.

이 회전축(7)은 에어 터빈수단(8)과 연결되어 회전력을 전달받도록 되어 있는데, 에어 터빈수단(8)은 중앙부 통로의 직경이 작은 벤츄리관(9)과, 이 벤츄리관(9)의 목부위에 회전가능하게 설치되는 구동 임펠러(10)로 이루어지고 있다.

상기한 임펠러(6)의 회전축(7)은 구동 임펠러(10)의 회전축과 일체로 되어 회전하도록 되어 있는데, 이것은 벤츄리관(9)의 입구측이 대기중에 노출되기 때문에 차량이 주행시 이곳을 통하여 들어오는 공기의 흐름으로 이루어지게 된다.

상기한 흡기관(3)에서 압축통로(4)와 일반통로(5)가 나뉘어어지는 부위에는 흐름방향 변환수단(11)이 설치되어 저속시에는 일반통로(5)를 개방하고, 중고속에서는 압축통로(4)를 개방하도록 되어 있다.

상기한 흐름방향 변환수단(11)은 차속감지센서(12)와, 이 센서로 부터 입력되는 신호를 전달받아 전기적 신호를 출력하는 ECU(13)와, 이 ECU(13)의 전기적 신호에 의해 작동하는 솔레노이드(14), 그리고 상기한 통로분지머에 설치되어 회동하는 반전판(15)으로 이루어지고 있다.

제2도는 상기한 흐름방향 변환수단(11)의 사시도로서, 솔레노이드(14)와, 이 솔레노이드 작동축에 회전가능하게 설치되는 반전판(15)으로 되어 있음을 알 수 있다.

이와 같이 이루어지는 본 고안의 흡기 증대장치는, 엔진이 구동하여 흡기관(3)을 통하여 대기가 유입되면 흐름방향 변환수단(11)의 반전판(15) 위치에 따라 공기가 압축통로(4) 또는 일반통로(5)로 흐르게 된다.

공기의 흐름은 흡입행정시에 있게 되는데, 이때 차속감지센서(12)로 부터 차속이 감지되어 그 신호가 ECU(13)로 입력되어 저속인 경우에는 반전판(15)을 압축통로(4)측으로 하여 일반통로(5)를 개방하고, 중고속에서는 반전판(15)이 일반통로(5)로 위치되도록 하여 압축통로(4)가 개방되도록 한다.

이것은 ECU(13)가 솔레노이드(14)를 제어하는 것으로 실현될 수 있는 것으로서, ECU의 제어는 일반적으로 차량에 사용되는 제어장치를 사용할 수 있다.

상기한 경우에 일반통로(5)가 개방되면 흡기관(3)의 공기는 압축통로(4)로 가지 못하고 일반통로(5)로 흐르게 되는데, 이러한 상태에서는 일반적으로 사용되는 자동차의 엔진 흡기계통의 작용과 동일하다.

그런데 압축통로(4)로 공기가 흐르는 중, 고속에서는 에어 터빈수단(8)의 벤츄리관(9)으로 대기가 유입되는데, 이 벤츄리관(9)의 목부위는 입구측보다 작은 직경으로 되어 있기 때문에 이 관내로 유입된 공기는 목부위에서 빠르게 지나가게 된다.

이러한 공기의 흐름에 의해 에어 터빈수단(8)의 임펠러(10)가 회전을 하게 되므로 이와 동축으로 설치되어 있는 압축통로(4)내의 임펠러(6)가 함께 회전을 하게 된다.

이러한 작용으로 압축통로(4)에는 공기의 흐름이 빨라지면서 입구측(1)의 공기가 끌려오게 되므로 연소실로 유입되는 공기의 압축력이 커져 흡입량이 증가하게 된다.

따라서 중, 고속에서 압축비를 크게 할 수 있으므로 엔진의 출력을 증가시킬 수 있으며, 또 많은 양의 공기가 유입되기 때문에 연소가스내의 에미션 방출량이 줄어들게 된다.

이와 같이 본 고안에 의한 흡기 증대장치는, 차량 주행시 대기의 흐름을 이용하여 에어 터빈수단을 구동시키고 이 에어 터빈수단의 회전력을 이용하여 흡기관내의 공기 흐름속도를 빠르게 하기 때문에 흡기의 운동에너지를 증가시켜 일거에 많은 양의 공기를 연소실내로 유입시킬 수 있어 엔진의 출력을 증강시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 에어 클리너를 통과하여 유입되는 공기를 연소실로 유도하는 내연기관의 흡기관에 있어서, 상기한 흡기관(3)을 압축통로(4)와 일반통로(5)로 분지하고, 이들 통로의 분지점에 차속에 따라 아느 하나의 통로를 폐쇄하는 흐름방향 변환수단(11)을 설치하고, 상기한 압축통로(4)에 임펠러(6)를 설치하여 이 임펠러(6)를 에어 터빈수단(8)의 임펠러(10)와 동축으로 설치하여 차량 주행시 대기의 흐름에 의해 압축통로(4)내의 임펠러(6)가 회전하도록 하는 내연기관의 흡기 증대장치
2. 제1항에 있어서, 에어 터빈수단(8)은 벤츄리관(9)과, 이 벤츄리관(9)의 목부위에 설치된 임펠러(10)로 이루어짐을 특징으로 하는 내연기관의 흡기 증대장치
3. 제1항에 있어서, 흐름방향 변환수단(11)은 ECU(13)에 의해 제어되는 솔레노이드(14)와 이 솔레노이드(14)의 작동축에 설치되어 회동하는 반전판(15)로 이루어짐을 특징으로 하는 내연기관의 흡기 증대장치