KR960007390Y1 - 자동차용 흡기 스월조절장치 - Google Patents

Abstract

요약없음

Description

자동차용 흡기 스월조절장치

제1도는 본 고안의 흡기 스월조절장치가 설치되는 엔진의 평면도

제2도는 본 고안에 의한 흡기 스월 조절장치의 설치상태를 나타내는 도면

제3도는 본 고안에 의한 흡기 스월 조절장치의 주요부 측단면도

제4도는 본 고안에 관련하는 밸브판과 회전축의 분해 사시도

제5도는 종래의 스월조절장치를 설명하기 위한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 흡기 매니폴드12 : 실린더 헤드

13 : 아답터14 : 액츄에이터

15 : 연소실16 : 스트레이트 포트

17 : 헬리컬 포트19 : 제1링크

20 : 핀21 : 제2링크

22 : 밸브축23 : 밸브판

본 고안은 자동차용 흡기 스월조절장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 흡기의 흡입저항을 감소시켜 엔진의 출력을 향상시킬 수 있는 흡기 스월조절장치에 관한 것이다.

자동차의 연료 계통은 연료를 저장하는 연료탱크와, 이 연료탱크내의 연료를 펌핑하여 뽑아 올리는 연료펌프와, 이 연료펌프에서 펌핑된 연료의 맥동을 흡수하는 연료댐퍼와, 이들 연료내의 이물질을 필터링하는 연료필터와 이 연료필터를 통과한 연료를 각각의 인젝터로 분배하는 딜리버리 파이프와, 이 딜리버리 파이프내의 연료 압력이 규정치 이상으로 되는 경우 이 연료를 연료탱크내로 귀환시키는 리턴 파이프등을 포함하여 이루어지고 있다.

그리고 엔진이 냉각 상태일때 가솔린의 증발을 원활히하여 착화되기 용이하도록 하는 콜드 스타트 인젝터를 서지탱크에 갖추고 있는 차량도 있다.

이러한 연료계통은 전자제어에 의해 실시되고 있는 차량이 개발되어 종래의 기화기 차량과는 달리 인젝터에 대하여 엔진의 운전조건에 따른 최적의 연료공급량을 밸브의 열리는 시간을 제어하여 조절토록 되어 있다.

자동차 엔진의 흡기계통은 에어 클리너를 통과한 공기가 에어 플로우 미터를 플랩으로 밀고 스로틀 밸브의 열림정도에 따라 적당량이 연소실내로 흡입될 수 있도록 되어 있다.

이때 유입되는 공기의 양은 배기가스내의 에미션에 영향을 미치고, 또 연료소모량에도 관계하게 된다.

최근에 이르러 희박연소엔진이 개발되어 이론 공연비보다 더 희박한 상태의 공연비를 갖고도 기존의 차량에 비하여 출력을 향상시킬 수 있는 방안이 제안되어 실용화되고 있다.

이러한 차량은 흡기량을 증대시키기 위하여 2개의 흡기밸브를 사용하고 있는데, 하나의 흡기밸브는 저속시에만 사용되는 스월포트에 설치되고 있으며, 다른 하나의 흡기밸브는 중고속에서 사용되는 스트레이트 포트에 설치되어 있다.

희박연소 차량은 특히 유입되는 공기의 흡입저항을 최소화하고 연료와 공기의 혼합이 이상적인 공연비가 되도록 하여 출력을 향상시키고 연비를 줄이는 것이 바람직한 것으로 평가되고 있다.

따라서 공기가 유입되는 실질적인 통로인 스로틀 바디는, 관로의 저항을 줄일 수 있는 구조로 되는 것이 좋고, 또 스로틀 밸브가 개폐작용할때 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 한개의 통로는 나선을 형성하여 스월작용이 이루어지도록 하고 있으며, 또 다른 통로는 스월조절밸브를 설치하여 저속시에는 차단하고 고속시에는 2개의 통로를 모두 열어 주어 다량의 공기가 유입되도록 하고 있다.

제5도는 종래의 스월조절밸브가 설치된 상태를 설명하기 위한 도면으로서, 흡기포트(1)가 저속시에만 사용되는 헬리컬 포트(2)와 고속시에 함께 열려지는 스트레이트 포트(3)로 나누어져 있다.

상기한 스트레이트 포트(3)는 저속시에 닫치고 고속시에 열리는 스월조절밸브(4)가 설치되어 있다.

이 스월조절밸브(4)는 액츄에이터에 의해 ECU로 개폐작용이 제어되는데, 제5도를 통해 알 수 있듯이 스트레이트 포트(3)를 가로질러 설치되고 있다.

따라서 밸브가 닫혀진 상태에서는 흡기포트를 통하여 유입되는 공기가 직교상태에 부딪치게 되므로 이곳에서 흡기한 난류상태로 되어 흡입공기의 흡입속도가 저하되어 결국 흡입유량을 감소시키게 되므로 엔진의 출력을 저하시키는 한 요인이 되고 있다.

이러한 현상은 스월조절밸브(4)가 스트레이트 포트(3)와 헬리컬 포트(2)로 나뉘어지는 부위에서 연소실측으로 치우쳐 있기 때문에 필연적으로 나타나는 현상이다.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 스월조절밸브가 닫힌 상태에서 헬리컬 포트에 대하여 스월조절밸브가 혼합기를 안내할 수 있는 자세를 유지하여 혼합기의 저항을 최소화할 수 있는 자동차용 흡기 스월조절장치를 제공하는데 있다.

이를 실현하기 위하여 본 고안은, 스트레이트 포트와 헬리컬 포트가 연소실로 통하는 구조를 갖는 흡기계를 구비한 엔진에 있어서, 흡기매니폴드와 실린더 헤드 사이에 아답터를 설치하고 이 아답터내에 전자제어유닛에 의해 작동하는 액츄에이터와 연동가능하게 제1링크를 설치함과 아울러 이 제1링크와 제2링크를 핀으로 연결하고 상기한 제2링크에 밸브축을 설치하여 이 밸브축에 스트레이트 포트를 개페할 수 있는 밸브판을 설치한 것을 특징으로 하는 자동차용 흡기 스월조절장치를 제공한다.

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

제1도는 본 고안에 의한 흡기 스월조절장치가 설치되는 엔진의 평면도로서, 에어 클리너와 연통하여 연소에 사용되는 공기를 확산시켜 주는 서지탱크(10)와, 이 서지탱크(10)로 부터 분지되는 다수개의 흡기 매니폴드(11)와, 이 흡기 매니폴드(11)와 연소실릉 연통시켜 주며 실린더 헤드(12)상에 설치되어 흡기를 스월시키는 조절수단이 내장되는 아답터(13)를 포함하고 있다.

제2도는 아답터(13)내의 스월조절수단(14)을 보여주고 있는 도면으로서 흡기매니폴드(11)와 이어져 연소실(15)로 통하는 통로는 스트레이트 포트(16)와 헬리컬 포트(17)로 분지되어 있다.

상기한 스트레이트 포트(16)에는 고속시에는 열려지고 저속시에는 닫혀져 흡기의 공급을 조절하는 스월조절수단(18)이 설치되고 있다.

상기한 스월조절수단(18)은 전자제어유닛에 의해 제어되는 구조를 갖고 있는데, 고속시에 전자제어유닛으로부터 출력되는 신호에 의해 작동하도록 되어 있다.

상기한 액츄에이터(14)의 구동축에는 제3도에 도시한 바와 같이 제1링크(19)가 연결되어 축방향으로 연동할 수 있도록 되어 있으며, 이 제1링크(19)에는 핀(20)으로 결합된 제2링크(21)가 회동이 가능하게 되어 있다.

이 제2링크(21)에는 밸브축(22)이 고정되어 함께 연동할 수 있도록 되어 있으며, 이 밸브축(22)에는 밸브판(23)이 설치되어 스트레이트 포트(16)를 개폐할 수 있도록 되어 있다.

제4도는 본 고안에 관련하는 밸브축고 밸브판의 분해 사시도로서, 밸브축(22)에는 밸브관(23)을 위치시킬수 있는 평면부(24)가 형성되어 있으며, 체결핀을 압입할 수 있는 구멍이 꿇려져 있다.

상기한 밸브축(22)은 제2도에 도시한 바와 같이 스트레이트 포트(16)의 측면에 설치되어 닫힘시에는 헬리컬 포트(17)의 내측면(25)과 거의 일직선으로 이루도록 되어 있으며, 열림시에는 스트레이트 포트(17)의 내측면(26)에 밀착되도록 이루어져 있다.

이와 같이 이루어지는 본 고안의 흡기 스월조절장치는, 차량이 저속으로 주행하는 경우나, 공회전시에는 스월조절수단(18)의 밸브관(23)이 스트레이트 포트(16)를 폐쇄하고 있게 된다.

제2도는 저속주행시의 스월조절장치의 밸브판 위치를 보여 주고 있는데, 이러한 상태에서는 연소실(15)로 흡입되는 혼합기는 헬리컬 포트(17)만을 통하여 들어가게 된다.

그리고 차량이 고속주행으로 되면 전자제어유닛으로 부터 출력신호가 나와 액츄에이터(14)를 작동시키게 되는데, 이때 액츄에이터(14)와 연동가능하게 설치된 제1링크(19)가 길이방향으로 이동하게 되므로 핀(20)으로 연결된 제2링크(21)는 밸브축(22)을 중심으로 회전하게 된다.

따라서 밸브축(22)에 고정된 밸브판(23)이 제2도에서 화살표 방향으로 회전하여 스트레이트 포트(16)를 갭ㅇ하게 된다.

이러한 상태가 되면 스트레이트 포트(16)와 헬리컬 포트(17)를 통하여 혼합기가 연소실(15)로 유입되는데, 밸브판(23)이 스트레이트 포트 내측면에 밀착되어 흡기 매니폴드(11)를 통하여 들어오는 공기의 저항이 거의 발생하지 않게 된다.

그리고 밸브판(23)이 개방된 상태에서는 밸브판(23)이 스트레이트 포트(16)의 내측면(26)에 밀착하여 있고 밸브축(22)도 통로의 측부에 위치하고 있기 때문에 개방시에도 공기의 저항을 최소화할 수 있다.

이와 같이 본 고안에 의한 스월조절수단은 공기의 유동저항을 최소화할 수 있기 때문에 엔진의 출력을 높일 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 스트레이트 포트와 헬리컬 포트가 연소실로 통하는 구조를 갖는 흡기계를 구비한 엔진에 있어서, 흡기매니폴드(11)와 실린더 헤드(12) 사이에 아답터(13)를 설치하고 이 아답터(13)내에 전자제어유닛에 의해 작동하는 액츄에이터(14)와 연동가능하게 제1링크(19)를 설치함과 아울러 이 제1링크(19)와 제2링크(21)를 핀(20)으로 연결하고 상기한 제2링크(21)에 밸브축(22)을 설치하여 이 밸브축(22)에 스트레이트 포트(16)를 개폐할 수 있는 밸브판(23)을 설치한 것을 특징으로 하는 자동차용 흡기 스월조절장치
2. 제1항에 있어서, 밸브판(23)은 폐쇄시에 내측면(25)와 완만한 경사를 이루며 공기를 안내하도록 위치됨을 특징으로 하는 자동차용 흡기 스월조절장치
3. 제1항에 있어서, 밸브판(23)은 개방시 스트레이트 포트 내측면(26)에 밀착되어 공기를 안내하도록 위치됨을 특징으로 하는 자동차용 흡기 스월조절장치