KR101063168B1 - 대형 엔진의 일체형 인테이크 매니폴드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 짚 튜브와 서지탱크가 연결되는 부분, 서지탱크와 런너가 연결되는 부분이 직선형상으로 형성되므로서 공기흐름이 불리하였던 기존의 인테이크 매니폴드의 단점을 해결하여 흡기성능이 향상될 수 있도록 하기 위한 대형 엔진의 일체형 인테이크 매니폴드에 관한 것으로,

엔진의 각 연소실로 스로틀 바디를 통과한 흡입공기가 유입되도록 안내하기 위한 다수의 런너가 형성되어지되, 서지탱크의 중앙을 기준으로 일측에는 1,3,5번 런너의 상단이 접속되고 다른 일측에는 2,4,6번 런너의 상단이 접속되며, 상기한 서지탱크와 스로틀 바디 사이에는 소정길이의 짚 튜브가 형성되는 인테이크 매니폴드에 있어서,

상기한 스로틀 바디에서 서지탱크로 흡기의 흐름을 안내하기 위한 짚 튜브는 곡선상으로 형성되어지되, 상기 서지탱크에 연결되는 짚 튜브의 연결부는 짚 튜브를 통과한 흡기가 1번 런너와 6번 런너의 입구를 향해 바로 입력될 수 있도록 하단이 점점 넓어지는 타입의 벨마우스 형상으로 형성되고, 상기한 런너의 단면형상은 4각형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.

인테이크 매니폴드, 짚 튜브, 런너

Description

대형 엔진의 일체형 인테이크 매니폴드{Intake manifold}

도 1은 본 발명에 의한 인테이크 매니폴드의 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 인테이크 매니폴드의 정면도.

도 3은 본 발명에 의한 인테이크 매니폴드의 측면도.

도 4는 본 발명에 의한 인테이크 매니폴드의 요부를 단면도시한 단면도.

도 5는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 인테이크 매니폴드

21 : 짚 튜브

22 : 서지탱크

23 : 노즈부

31~36 : 런너

40 : VIS 밸브

본 발명은 대형 엔진의 일체형 인테이크 매니폴드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 짚 튜브와 서지탱크가 연결되는 부분, 서지탱크와 런너가 연결되는 부분이 직선형상으로 형성되므로서 공기흐름이 불리하였던 기존의 인테이크 매니폴드의 단점을 해결하여 흡기성능이 향상될 수 있도록 하기 위한 대형 엔진의 일체형 인테이크 매니폴드에 관한 것이다.

엔진의 인테이크 매니폴드는 엔진의 연소실에서 연료의 연소에 필요로 하는 공기를 공급시켜 주기 위한 통로로서, 서지탱크에서 다수의 실린더로 흡입공기가 유입되도록 안내하는 다수의 런너를 포함하여 구성된다.

이러한 역할을 하는 인테이크 매니폴드는 엔진의 종류, 크기 및 사용연료 등에 따라서 다양한 형태로 다양한 재질로 제작되어 사용되고 있다.

한편, 엔진의 저속, 중속 및 고속에서 충분한 토오크를 가지는 엔진을 개발하기 위하여 최근에 설계되는 일부의 인테이크 매니폴드에는 VIS(Variable Intake System) 밸브가 적용되기도 한다.

도 5는 종래의 대형 엔진에 사용되고 있는 플라스틱 인테이크 매니폴드의 한 예를 도시한 도면으로서, 상기한 플라스틱 인테이크 매니폴드(10)는 스로틀 바디(13)에서 서지탱크(12)를 연결하는 짚 튜브(Zip tube, 11)가 직선에 가까운 형상으로 형성되고, 상기 짚 튜브(11)의 끝단에서 서지탱크(12)의 중간부가 연결되는 부위는 거의 직각에 가까운 형상으로 절곡형성된다.

그리고 서지탱크(12)에서 각 실린더로 연결되는 런너(14~19)는 1,3,5번 런너(14,16,18)와 2,4,6번 런너(15,17,19)로 구분형성되는데, 1,3,5번 런너(14,16,18)는 서지탱크(12) 내의 흡입공기가 바로 직각에 가깝게 꺽여 흐르도록 하는 형태로 형성되고, 2,4,6번 런너(15,17,19)는 도면상 후방측을 향하여 흐르던 흡입공기가 방향을 바꾸어 전방측을 향하여 흐르는 형태로 험로로 구성된다.

상기한 1,3,5번 런너(14,16,18)와 2,4,6번 런너(15,17,19)의 하단에는 플랜지가 형성되고, 이 플랜지는 로어 인테이크 매니폴드를 매개로 하여 실린더 헤드에 마련된 흡기 포트에 접속된다.

그리고 상기한 서지탱크(12)의 일측에는 흡입공기의 흐름방향을 제어하기 위한 VIS 밸브가 장착되기도 한다.

그런데 상기와 같이 구성된 플라스틱 인테이크 매니폴드를 엔진에 적용하게 될 경우에는 짚 튜브와 서지탱크, 서지탱크와 런너가 연결되는 부분이 직각형태를 이루게 되므로서, 공기흐름에 있어서 저항으로 작용되어 연소실로의 충분한 흡입공기의 유입에 불리하게 작용되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 짚 튜브와 서지탱크가 연결되는 부분, 서지탱크와 런너가 연결되는 부분이 직선형상으로 형성되므로서 공기흐름이 불리하였던 기존의 인테이크 매니폴드의 단점을 해결하여 흡기성능이 향상될 수 있도록 하기 위한 대형 엔진의 일체형 인테이크 매니폴드를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적달성을 위한 수단으로서,

엔진의 각 연소실로 스로틀 바디를 통과한 흡입공기가 유입되도록 안내하기 위한 다수의 런너가 형성되어지되, 서지탱크의 중앙을 기준으로 일측에는 1,3,5번 런너의 상단이 접속되고 다른 일측에는 2,4,6번 런너의 상단이 접속되며, 상기한 서지탱크와 스로틀 바디 사이에는 소정길이의 짚 튜브가 형성되는 인테이크 매니폴드에 있어서,

상기한 스로틀 바디에서 서지탱크로 흡기의 흐름을 안내하기 위한 짚 튜브는 곡선상으로 형성되어지되, 상기 서지탱크에 연결되는 짚 튜브의 연결부는 짚 튜브를 통과한 흡기가 1번 런너와 6번 런너의 입구를 향해 바로 입력될 수 있도록 하단이 점점 넓어지는 타입의 벨마우스 형상으로 형성되고, 상기한 런너의 단면형상은 4각형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 대형 엔진의 일체형 인테이크 매니폴드의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 인테이크 매니폴드의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 인테이크 매니폴드의 정면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 인테이크 매니폴드의 측면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 인테이크 매니폴드의 요부를 단면도시한 단 면도이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명에 의해 형성된 인테이크 매니폴드를 지시하는 것이다.

본 발명에 의한 인테이크 매니폴드(20)는 3800cc 이상의 대형 엔진에 적용되기 위해서 형성되는 것으로, 서지탱크(22)에서 연소실을 향하는 1,3,5번 런너(31,33,35)와, 2,4,6번 런너(32,34,46)가 서지탱크의 중앙을 기준으로 하여 양측에서 각각 연장형성된다. 그리고 스로틀 바디로부터 서지탱크(22)까지 흡입공기의 흐름을 유도하기 위한 짚 튜브(21)가 상기 서지탱크(22)의 상부측으로부터 연장형성된다.

그런데, 본 발명에 의한 인테이크 매니폴드(20)의 짚 튜브(21)는 종래기술의 설명에서 소개된 인테이크 매니폴드의 짚 튜브와는 달리 곡선상으로 형성된다.

특히, 상기한 서지탱크(22)에 접속되는 짚 튜브(21)의 연결부는 짚 튜브(21)를 통과한 흡입공기가 1번 런너(31)와 6번 런너(36)의 입구를 향해 바로 흐를 수 있도록 하단의 면적이 점점 넓어지는 타입의 벨 마우스 형상(종의 하부형상)으로 형성된다.

즉, 도면에 표시된 바와 같이 짚 튜브(21)를 통과하여 서지탱크(22)로 유도된 후에 각각의 런너(31~36)로 입력되는 흡입공기의 흐름이 짚 튜브(21)에서 서지탱크(22)로 유입되는 공기방향 그대로 각 런너(31~36)의 입구로 향할 수 있도록 서 지탱크(22)에 연결되는 짚 튜브(21)의 연결부 형상이 하부를 향할수록 확관형성되는 것이다.

한편, 상기한 짚 튜브(21)의 내측에 형성되는 노즈부(noes, 23)의 형상이 유선형으로 형성된다. 즉, 스로틀 바디 측에서 유입된 흡입공기의 흐름을 양측으로 분리시켜 주기 위해 형성되는 노즈부(23)의 끝단이 도 4에 도시된 바와 같이 곡선면으로 형성되는 것이다.

그리고 2,4,6번 런너(32,34,36)의 형상은 공기 흐름에 따른 저항이 최대한 줄 수 있도록 하기 위하여 선형으로 형성된다. 즉,1,3,5번 런너(31,33,35)에 비하여 서지탱크(22)의 중앙 외측에서 연장되기 시작하는 2,4,6번 런너(32,34,36)가 1번 런너(31)와 3번 런너(33) 사이의 공간, 3번 런너(33)와 5번 런너(35) 사이의 공간, 5번 런너(35)의 외측공간을 통해서 전방을 향해 곡선형상으로 절곡형성되며, 플랜지(24)에 연결되는 2,4,6번 런너(32,34,36)의 하부 끝단은 1,3,5번 런너(31,33,35)의 끝단보다 전방으로 더 나온 형태를 이루게 되는 것이다.

또한, 서지탱크(22)의 하부에서 연장되는 각 런너(31~36)의 단면형상은 사각형상으로 형성되는데, 이는 런너의 단면적을 크게 하므로서 런너가 원형단면을 이루었던 종래의 인테이크 매니폴드에 비하여 엔진의 고속운전영역에서의 흡입공기량이 증대되도록 유도하기 위한 것이다.

엔진의 운전영역에 따라서 흡입공기량을 조절해주기 위한 VIS 밸브(40)는 상기한 서지탱크(22)의 일측에 일체로 형성되는데, 상기 VIS 밸브의 사이즈가 증대될 수 있도록 서지탱크 내부의 공간형상은 비교적 단순하게 형성되는 것이 바람직하다.

이상과 같이 구성된 본 발명은 종래의 인테이크 매니폴드 대비 저속 및 중속에서의 성능 저하없이 고속 성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 엔진의 가속성이 향상될 수 있는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (2)

1. 엔진의 각 연소실로 스로틀 바디를 통과한 흡입공기가 유입되도록 안내하기 위한 다수의 런너가 형성되어지되, 서지탱크의 중앙을 기준으로 일측에는 1,3,5번 런너의 상단이 접속되고 다른 일측에는 2,4,6번 런너의 상단이 접속되며, 상기한 서지탱크와 스로틀 바디 사이에는 소정길이의 짚 튜브가 형성되는 인테이크 매니폴드에 있어서,

   상기한 스로틀 바디에서 서지탱크(22)로 흡기의 흐름을 안내하기 위한 짚 튜브(21)는 곡선상으로 형성되어지되, 상기 서지탱크(22)에 연결되는 짚 튜브(21)의 연결부는 짚 튜브(21)를 통과한 흡기가 1번 런너(31)와 6번 런너(36)의 입구를 향해 바로 입력될 수 있도록 하단이 점점 넓어지는 타입의 벨마우스 형상으로 형성되고, 상기한 각 런너(31~36)의 단면형상은 4각형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 대형 엔진의 일체형 인테이크 매니폴드.
2. 제 1항에 있어서,

   상기한 서지탱크(22)로부터 연장되는 2,4,6번 런너(32,34,36)의 상부측은 1,3,5번 런너(31,33,35)보다 후방측에서 접속되지만, 각 런너(31~36)를 연결시키기 위한 플랜지(24)에 접속되는 2,4,6번 런너(32,34,46)의 하부측은 1,3,5번 런너(31,33,35)의 하부 끝단보다 더 나온 상태로 접속된 것을 특징으로 하는 대형 엔진의 일체형 인테이크 매니폴드.

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