KR100188756B1

KR100188756B1 - Intake valve of car

Info

Publication number: KR100188756B1
Application number: KR1019940022018A
Authority: KR
Inventors: 김윤석
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1994-09-01
Filing date: 1994-09-01
Publication date: 1999-06-01
Anticipated expiration: 2014-09-01
Also published as: KR960011106A

Abstract

엔진의 전 속도영역에서 크고 균일한 토오크를 얻을 수 있으며, 또 큰 출력을 낼 수 있도록 하기 위한 수단으로, 1개의 실린더에 대하여 복수개의 흡기관을 채택한 엔진에 있어서, 서지탱크(2)로 부터 연통하여 연소실로 공기를 흐르게 하는 고속용 흡기관(8)의 포트(12)에, 가변흡기밸브(10)를 위치시켜 이 밸브를 회전 폴(16)과 연결하며, 이 회전폴이 관통하는 서지탱크(2)의 외측 연장부에 크랭크 로드(18)를 제공하고, 이 크랭크 로드(18)의 하측을 탄성부재(32)로 탄지시키며, 엔진의 부압에 의해 작용하는 액츄에이터(38)의 로드와 연결된 레버(28)가 상기한 크랭크 로드(18)의 상측에 가압력을 작용시킬 수 있도록 상기 레버를 회동가능하게 설치한 것을 특징으로 하는 자동차의 흡기가변장치를 제공한다.In an engine employing a plurality of intake pipes for one cylinder, it is possible to obtain a large and uniform torque in the entire speed range of the engine and to output a large output. In the port 12 of the high speed intake pipe 8 through which air flows through the combustion chamber, the variable intake valve 10 is positioned to connect the valve with the rotary pawl 16, through which the surge tank penetrates. A crank rod 18 is provided on the outer extension of the (2), the lower side of the crank rod 18 is gripped by the elastic member 32, and connected to the rod of the actuator 38 acting by the negative pressure of the engine. Provided is an intake valve of a vehicle, characterized in that the lever is rotatably installed so that the lever 28 can apply a pressing force to the upper side of the crank rod 18.

Description

Intake valve of car

제1도는 본 발명에 의한 흡기가변장치의 전체 구성을 나타내는 도면.1 is a view showing the overall configuration of the intake air changer according to the present invention.

제2도는 본 발명에 관련하는 구동수단의 제1실시예를 나타내는 도면.2 shows a first embodiment of drive means according to the present invention;

제3도는 본 발명에 관련하는 구동수단의 제2실시예를 나타내는 도면.3 shows a second embodiment of a drive means according to the present invention;

제4도는 본 발명에 의한 흡기가변장치의 저속 영역구간의 흡기조절 상태를 설명하기 위한 도면.Figure 4 is a view for explaining the intake control state of the low speed region of the intake air changer according to the present invention.

제5도는 본 발명에 의한 흡기가변장치의 고속 영역구간의 흡기조절 상태를 설명하기 위한 도면.5 is a view for explaining the intake adjustment state of the high-speed region of the intake air changer according to the present invention.

제6도는 본 발명에 의한 크랭크 로드의 변위를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining the displacement of the crank rod according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

2 : 서지탱크 4 : 저속용 흡기관2: surge tank 4: low speed intake pipe

8 : 고속용 흡기관 10 : 가변홉기밸브8: High speed intake pipe 10: Variable hop valve

12 : 포트 14 : 연결부재12 port 14 connection member

16 : 회전 폴 18 : 크랭크 로드16: rotating pole 18: crank rod

28 : 레버 38 : 액츄에이터28: lever 38: actuator

44 : 가속 케이블 46 : 스프링44: acceleration cable 46: spring

본 고안은 자동차의 흡기가변장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 전(全) 속도구간에서 크고 균일한 토오크 및 출력을 얻을 수 있으며, 연비를 향상시킬 수 있도록 한 홉기가변장치에 관한 것이다.The present invention relates to an intake device of an automobile, and more particularly, to a hop variable device capable of obtaining a large and uniform torque and output at an entire speed range of an engine and improving fuel economy.

일반적으로 엔진의 출력은 서어지 탱크와 연소실 사이를 연결하는 흡기계의 구조 및 형상에 따라 좌우되는데, 흡기의 충진효율을 높이고 흡기의 흐름저항을 최소화시키는 구조가 바람직한 것으로 알려져 있다.In general, the output of the engine depends on the structure and shape of the intake system connecting the surge tank and the combustion chamber, it is known that the structure to increase the filling efficiency of the intake and minimize the flow resistance of the intake.

이러한 효과를 얻기 위한 홉기계의 구조가 다수 제안되어 있으며, 또 연구가 진행중에 있다.A number of hop machine structures have been proposed to achieve this effect, and research is underway.

고성능 엔진의 경우 1개의 실린더에 대하여 복수개의 흡기관을 장착하고 있는데, 1개의 흡기관은 고속영역에서만 공기가 흐르게 하는 통로이며, 다른 하나의 흡기관은 저,고속에서 모두 공기가 흐르게 하는 통로이다.In the case of a high-performance engine, a plurality of intake pipes are installed in one cylinder. One intake pipe is a passage through which air flows only in a high speed region, and the other intake pipe is a passage through which air flows at both low and high speeds. .

이러한 공기흐름을 조절하기 위한 수단으로 흡기계에는 엔진의 속도영역에 따라 전자제어 유닛(ECU) 또는 흡기계 부압에 따라 작용하는 액츄에이터를 구동수단으로 하는 제어기구가 마련되어 있다.As a means for adjusting the air flow, the intake system is provided with a control mechanism having a drive means of an electronic control unit (ECU) or an actuator acting according to the intake machine negative pressure in accordance with the speed range of the engine.

이러한 제어기구를 채택하여 흡기를 조절하는 방식의 엔진은 토오크 및 출력의 증대를 꾀할 수 있는데, 이것은 저속영역에서 흡기의 맥동효과를 이용하고, 고속시 흡기가 신속히 이루어질 수 있도록 함으로서 흡기의 체적효율을 증대시킬 수 있기 때문이다.By adopting such a control mechanism, the engine that regulates the intake can increase torque and output power, which utilizes the pulsating effect of the intake in the low speed region, and allows the intake to be made rapidly at high speed, thereby improving the volumetric efficiency of the intake. This can be increased.

본 발명도 이러한 관점에서 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 엔진의 전속도 영역에서 크고 균일한 토오크를 얻으며, 또 큰 출력을 얻으므로서 도심주행시 연비절감을 이루며 고속주행시 확실한 가속성을 실현할 수 있도록 하는 자동차의 흡기가변장치를 제공하는데 있다.The present invention is also invented from this point of view, the object of the present invention is to achieve a large and uniform torque in the full speed range of the engine, and to obtain a large output while achieving fuel economy when driving in the city and to realize a certain acceleration during high-speed driving An intake valve of a vehicle is provided.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 1개의 실린더에 대하여 복수개의 흡기관을 채택한 엔진에 있어서, 서지탱크로부터 연통하여 연소실로 공기를 흐르게 하는 고속용 흡기관의 포트에, 가변홉기밸브를 위치시켜 이 밸브를 회전 폴과 연결하며, 이 회전폴이 관통하는 서지탱크의 외측 연장부에 크랭크 로드를 제공하고, 이 크랭크 로드의 하측을 탄성부재로 탄지시키며, 엔진의 부압에 의해 작용하는 액츄에이터의 로드와 연결된 레버가 상기한 크랭크 로드의 상측에 가압력을 작용시킬 수 있도록 상기 레버를 회동가능하게 설치한 것을 특징으로 하는 자동차의 흡기가변장치를 제공한다.In order to realize the above object of the present invention, in an engine employing a plurality of intake pipes for one cylinder, a variable hop valve is located at a port of a high speed intake pipe that communicates with a surge tank and flows air to a combustion chamber. To connect the valve with the rotary pole, provide a crank rod to the outer extension of the surge tank through which the rotary pole penetrates, grip the lower side of the crank rod with an elastic member, and It provides an intake valve of a vehicle, characterized in that the lever is rotatably installed so that the lever connected to the rod can apply a pressing force to the upper side of the crank rod.

상기한 레버의 회동이 가속페달에 연동하여 회동할 수 있도록 레버를 가속 케이블과 연결하고, 이 가속 케이블과 반대측으로 탄성력을 갖는 스프링으로 연결구성한 것을 특징으로하는 자동차의 흡기가변장치를 제공한다.The lever is connected to the acceleration cable so that the rotation of the lever can be rotated in conjunction with the accelerator pedal, and provides an intake valve of the vehicle, characterized in that the configuration is connected by a spring having an elastic force on the opposite side to the acceleration cable.

상기한 레버의 힌지 포인트는 크랭크 로드보다 높은 위치에 제공되는 것을 특징으로 하는 자동차의 흡기가변장치를 제공한다.The hinge point of the lever provides an intake valve of a vehicle, characterized in that it is provided at a position higher than a crank rod.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 발명에 의한 흡기가변장치의 전체 구성을 나타내는 도면으로서, 부호 2는 에어 클리너와 연소실 사이에 위치하여 각각의 연소실로 균일한 흡기가 이루어질 수 있도록 하는 통상의 서지탱크를 나타낸다.1 is a view showing the overall configuration of the intake air changer according to the present invention, 2 is a conventional surge tank positioned between the air cleaner and the combustion chamber to enable uniform intake to each combustion chamber.

상기한 서지탱크(2)에는 2종류의 흡기관들이 연결되고 있는데, 하나의 흡기관은 저속용 흡기관(4)으로서 실린더 헤드(6)와 반대측면에서 서지탱크(2)와 연결되면서 이 서지탱크의 아래측을 지나 실린더 헤드(6)로 연결되고 있다.Two kinds of intake pipes are connected to the surge tank 2, and one intake pipe is a low speed intake pipe 4, which is connected to the surge tank 2 on the side opposite to the cylinder head 6, The lower end of the tank is connected to the cylinder head 6.

그리고 실린더 헤드(6)와 대향하는 측에서 이어지는 고속용 흡기관(8)은 상기한 저속용 흡기관(4)의 길이보다 짧으면서 그 직경이 굵은 형상으로 이루어지고 있다.And the high speed intake pipe 8 which continues from the side which opposes the cylinder head 6 is shorter than the length of the said low speed intake pipe 4, and is made into the shape of coarse diameter.

상기한 서지탱크(2)의 내측에 위치하는 가변홉기밸브(10)를 보여주기 위하여 이 서지탱크(2)는 일점쇄선으로 도시하고 있는데, 고속용 흡기관(8)이 이어지는 포트들(12)과 상기 가변홉기밸브(10)가 대향하는 위치에 배치되고 있다.This surge tank 2 is shown by a dashed-dotted line to show the variable-hop valve 10 located inside the surge tank 2, the ports 12 being connected to the high-speed intake pipe 8. And the variable hop valve 10 are disposed at opposite positions.

상기한 가변홉기밸브들(10)은 대략 굽어진 형상으로 이어지는 연결부재(14)에 의해 회전폴(pole)(16)과 연결되고 있다.The variable hop valves 10 are connected to a rotating pole 16 by a connecting member 14 leading to a generally curved shape.

이 회전 폴(16)은 서지탱크(2)를 관통하여 외측으로 출몰되고 있는데, 이 회전폴의 외측 연장부는 대략 ㄷ자 형상으로 휘어지는 크랭크 로드(18)로 이루어진다.The rotary pawl 16 penetrates the surge tank 2 to the outside, and the outer extension of the rotary pawl is formed of a crank rod 18 that is curved in a substantially c-shape.

이 크랭크 로드(18)의 양측단부는 엔진 본체나 차체에 고정될 수 있는 판넬(20)에 각각 회전가능한 상태로 클램프된다.Both ends of the crank rod 18 are clamped in a rotatable state to the panel 20 which can be fixed to the engine body or the vehicle body, respectively.

이러한 클램프 방식은 통상적으로 일측단부에 반원형의 구조를 갖으며 타측단부가 고정되는 그러한 구성으로 이루어질 수 있다.Such a clamp method may have a semicircular structure at one end and may be configured such that the other end is fixed.

상기한 크랭크 로드(18)에는 치차(22)가 형성되어 있는데, 이 치차는 피니온(24)과 치차결합되고 있다.The crank rod 18 is provided with a tooth 22, which is gear-coupled with the pinion 24.

상기한 피니온(24)은 판넬(20)의 수직부(26)에 회동가능하게 설치된 레버(28)의 힌지포트에 함께 설치된다.The pinion 24 is installed together at the hinge port of the lever 28 rotatably installed at the vertical portion 26 of the panel 20.

상기한 레버(28)는 대략 L 자상으로 이루어져 있는데, 이 레버의 힌지포인트(H)는 레버의 끝단에 제공되면서 크랭크 로드(18)보다 높은 위치에 존재하게 된다.The lever 28 has an approximately L shape, and the hinge point H of the lever is provided at the end of the lever and is present at a position higher than the crank rod 18.

이러한 구조로 레버(28)가 힌지 포인트를 중심으로 회동하게 되면 피니온(24)은 힌지 포인트(H)를 중심으로 원운동을 하면서 이동하게 된다.When the lever 28 rotates about the hinge point with this structure, the pinion 24 moves while performing a circular motion about the hinge point H.

상기한 수직부(26)에는 레버(28)의 이동을 제한하는 스톱퍼(30)가 제공되어 있는데, 이 스톱퍼는 돌기가 돌출되는 구조로 이루어질 수 있다.The vertical portion 26 is provided with a stopper 30 for limiting the movement of the lever 28, the stopper may be made of a structure that protrudes.

상기한 판넬(20)에는 탄성부재(32)가 설치되어 있는데, 이 탄성부재는 판스프링 구조로서 일측단이 고정단으로 되고 타측단이 자유단으로 되는 구조로 설치된다.The panel 20 is provided with an elastic member 32. The elastic member has a leaf spring structure, one end of which is fixed and the other end of which is a free end.

이 탄성부재(32)의 자유단은 상기한 크랭크 로드(18)의 아래측 면을 지지하는 위치에 제공된다.The free end of the elastic member 32 is provided at a position supporting the lower surface of the crank rod 18 described above.

그리고 상기한 레버(28)의 종단부에는 이 레버를 힌진 포인트를 중심으로 요동시키기 위한 힘을 제공하는 구동수단(34)이 연결된다.The end of the lever 28 is connected to a driving means 34 which provides a force for swinging the lever about the hinge point.

이 구동수단(34)은 제2도에 도시한 바와 같이 흡기계의 흡기통로와 연통하는 포트(36)를 구비한 액츄에이터(38)로 이루어질 수 있다.This drive means 34 may be composed of an actuator 38 having a port 36 communicating with the intake passage of the intake machine, as shown in FIG.

이 액츄에이터(38)는 하우징 내측에 탄성부재에 의해 탄지되는 다이어프램이 있는 통상의 구조로서 포트(36)를 통하여 작용하는 엔진의 부압에 연동하여 로드(40)를 당기거나 밀 수 있는 구조이다.The actuator 38 is a conventional structure in which a diaphragm carried by an elastic member inside the housing is capable of pulling or pushing the rod 40 in conjunction with the negative pressure of the engine acting through the port 36.

이러한 구조에 의해 레버(28)는 힌지 포인트(H)를 중심으로 회동하게 되는데, 이러한 구동수단의 다른 실시예가 제3도에 도시되고 있다.This structure causes the lever 28 to rotate about the hinge point H. Another embodiment of this drive means is shown in FIG.

제3도는 레버(28)의 일측단에 연결고리(42)를 설치하고, 이 연결고리를 스로틀 레버(도시생략)에 연결되는 가속 케이블(44)과 연결하여 가속페달을 밟을 때 가속 케이블이 당겨지면 레버(28)를 회동시킬 수 있도록 되어 있다.3 is to install the connecting ring 42 at one end of the lever 28, and the connecting cable is connected to the acceleration cable 44 connected to the throttle lever (not shown), and the acceleration cable is pulled when the accelerator pedal is pressed. The ground lever 28 can be rotated.

그리고 이 연결고리(42)에 스프링(46)을 연결하여 가속 페달을 밟지 않은 상태에서는 레버(28)가 탄성력에 의해 원래의 위치로 복귀될 수 있도록 하고 있다.The spring 46 is connected to the connecting ring 42 so that the lever 28 can be returned to its original position by the elastic force when the accelerator pedal is not pressed.

이와 같이 이루어지는 본 고안의 흡기가변장치는, 차량이 주행하는 상태에서 저속용 흡기관(4) 또는 고속용 흡기관(8)으로 공기가 흐르게 되는데, 특히 고속용 흡기관(8)으로의 공기 흐름은 다음과 같은 작용으로 가능하게 된다.In this case, the intake-changing device of the present invention allows air to flow into the low speed intake pipe 4 or the high speed intake pipe 8 while the vehicle is traveling. Is made possible by the following actions.

즉 차량이 고속영역에 진입하게 되면, 엔진의 흡기게에 큰 부압이 작용하게 되므로 구동수단(34)의 액츄에이터(38)에 의해 로드(40)상방향으로 밀려나가게 된다.That is, when the vehicle enters the high speed region, since a large negative pressure acts on the intake cradle of the engine, it is pushed upward by the actuator 38 of the driving means 34.

이러한 작용으로 레버(28)가 힌지 포인트(H)를 중심으로 제5도에 도시한 바와 같이 반시계 방향으로 회동하는 상태가 된다.By this action, the lever 28 is rotated counterclockwise as shown in FIG. 5 about the hinge point H. As shown in FIG.

이와 같이 레버(28)가 힌지 포인트(H)를 중심으로 회동하게 되면, 이 레버에 설치된 피니온(24)은 정면에서 보았을 때 상방향으로 상승되는 변위를 갖게 된다.When the lever 28 rotates about the hinge point H in this way, the pinion 24 provided in this lever has a displacement which rises upward when seen from the front.

이러한 작용으로 회전 폴(16)의 크랭크 로드(18)는 탄성부재(32)에 의해 상방향으로 밀려나면서 제6도에 도시한 바와 같이 된다.By this action, the crank rod 18 of the rotary pawl 16 is pushed upward by the elastic member 32, as shown in FIG.

따라서 크랭크 로드(18)와 일체로 형성된 회전 폴(16)은 클램프에 의해 지지되어 회전을 하게 되므로 제5도에 도시한 바와 같이 이 회전 폴에 고정된 연결부재(14)가 함께 회전하면서 가변흡기밸브(10)를 서지탱크의 내측벽면으로부터 떨어트리게 된다.Therefore, since the rotating pawl 16 integrally formed with the crank rod 18 is rotated by being supported by the clamp, as shown in FIG. 5, the connecting member 14 fixed to the rotating pawl rotates together, and the variable intake is performed. The valve 10 is dropped from the inner wall surface of the surge tank.

이러한 작용으로 포트(12)가 열려지게 되므로 고속용 흡기관(8)으로 공기가 흐르게 되는데, 이 고속용 흡기관들은 길이가 짧고 직경이 큰 관으로 되어 있기 때문에 공기흐름저항이 적은 상태에서 신속히 연소실로 유입된다.Due to this action, the port 12 is opened so that air flows into the high speed intake pipe 8. The high speed air intake pipes are short in length and have large diameters, so that the combustion chamber can be quickly operated with low air flow resistance. Flows into.

그리고 엔진이 저속영역으로 진입하게 되면, 제5도 및 제6도의 상태에서 액츄에이터(38)가 로드(40)를 당기게 되므로 레버(28)가 힌지 포인트(H)를 중심으로 시계방향의 회전을 하게 된다.When the engine enters the low speed region, the actuator 38 pulls the rod 40 in the state of FIGS. 5 and 6 so that the lever 28 rotates clockwise around the hinge point H. FIG. do.

그러면 피니온(24)은 제6도의 상태에서 아래측으로 이동하는 변위를 갖게 되므로 이 피니온과 치차결합된 크랭크 로드(18)는 눌림력을 받아 고속시와 반대방향으로 회전 폴(16)을 회전시키게 된다.Then, the pinion 24 has a displacement to move downward in the state of FIG. 6, so that the crank rod 18 geared with the pinion rotates the rotary pawl 16 in the opposite direction at high speed under pressure. Let's go.

그러면 회전 폴(16)이 고정된 연결부재(14)가 함께 회동하게 되므로 이 부재에 설치된 가변 홉기밸브(10)는 고속용 흡기관(8)과 연통하는 포트(12)를 막게된다.Then, the connecting member 14 fixed with the rotating pawl 16 rotates together, so that the variable hoist valve 10 installed in the member blocks the port 12 communicating with the high speed intake pipe 8.

이러한 작용으로 고속용 흡기관(8)으로 흐르던 공기는 차단되어 저속용 흡기관(4)으로만 공기가 흐르게 된다. (제4도 참조)By this action, the air that flowed into the high speed intake pipe 8 is cut off so that the air flows only into the low speed intake pipe 4. (See Figure 4)

이 저속용 흡기관(4)은 직경이 작고 길이가 길게 되면서 휘어진 형상으로 되어 있기 때문에 공기 유입시 흡기의 맥동현상이 나타나게 되므로 흡기효율이 높아지게 된다.Since the low speed intake pipe 4 has a small diameter and a long length, the intake pipe 4 is bent, and thus the pulsation phenomenon of the intake air appears when air is introduced, thereby increasing the intake efficiency.

본 발명은 상기한 구동수단을 엔진의 흡기계 부압을 이용할 뿐 아니라 제3도에 도시한 바와 같이 가속페달에 의해 연동하는 가속 케이블(44)을 레버(28)에 연결하는 구조로 행할 수 있는데, 이러한 방식은 가속페달을 밟게 되면 고속용 흡기관의 포트가 열려지게 되므로 상기한 예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.The present invention can be carried out by the above-mentioned driving means using not only the engine intake negative pressure of the engine but also a structure in which an acceleration cable 44 which is linked by an accelerator pedal is connected to the lever 28, as shown in FIG. This method can achieve the same effect as the above example because the port of the high speed intake pipe is opened when the accelerator pedal is pressed.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 흡기가변장치는, 엔진의 부압이나 가속페달에 연동하여 흡기관에 공기를 선택적으로 흐르게 할 수 있으므로 엔진의 전속도 영역에서 균일하고 큰 토오크 및 출력을 얻을 수 있다.As described above, the intake / air changer according to the present invention can selectively flow air to the intake pipe in association with the negative pressure and the accelerator pedal of the engine, thereby obtaining a uniform and large torque and output in the full speed range of the engine.

이러한 효과는 도심주행과 같이 중,저속에서 연비를 절감할 수 있으며, 또 속주행시에는 가속성능을 좋게할 수 있는 이점이 있다.This effect can reduce fuel consumption at low and medium speeds, such as urban driving, and has the advantage of improving acceleration performance during driving.

Claims

In an engine employing a plurality of intake pipes for one cylinder, the variable intake valve 10 is connected to a port 12 of the high speed intake pipe 8 that communicates with the surge tank 2 and flows air to the combustion chamber. The valve is connected to the rotary pole 16, and the crank rod 18 is provided in the outer extension of the surge tank 2 through which the rotary pole passes, and the lower side of the crank rod 18 is elastic member. The lever 28 is rotatably installed so that the lever 28 connected to the rod of the actuator 38 acting by the negative pressure of the engine acts on the upper side of the crank rod 18. An intake valve of an automobile, characterized in that.

2. A spring (46) according to claim 1, wherein the lever (28) is connected with the acceleration cable (44) so that the rotation of the lever (28) rotates in conjunction with the accelerator pedal. An intake valve of an automobile, characterized in that the connection configuration.

2. The intake valve according to claim 1, wherein the hinge point of the lever (28) is provided at a position higher than the crank rod (18).