KR200231663Y1 - 자동차엔진용일체형흡배기밸브의점화장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 엔진의 연소실로 무화된 연료를 흡기시키고, 폭발후 배기시키는데 관여되는 흡배기밸브에서도, 특히 원반의 일측면을 흡배기면으로하여 밸브 샤프트의 회전에 따라 회전되며 개폐되는 일체형 흡배기밸브의 점화를 효율적으로 이루게한 자동차 엔진용 일체형 흡배기밸브의 점화장치에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안은 엔진의 연소실에서의 폭발 행정으로 회전되는 밸브 샤프트가 지나는 실린더블록의 흡기포트와 배기포트가 위치된 연소실 상부와, 이 연소실 대응위치의 실린더헤드의 내저면에 일정 반경의 원호형 홈을 각각 형성하여 그 중심을 지나는 밸브 샤프트를 축으로 일정한 회전반경이 되는 홈을 형성하여, 상기 홈의 폭과 맞는 두께를 갖는 원반의 일측을 절단하여 흡배기면을 형성한 원반형 흡배기밸브를 상기 밸브 샤프트에 고정한 엔진의 점화를 위하여, 상기 원반형 흡배기밸브의 점화위치의 원호면에 홈을 형성하여 점화플러그를 삽입 장착하고, 상기 점화 플러그의 전원선을 각각의 점화 플러그에서 밸브 샤프트를 통해 상기 밸브 샤프트에 동력을 전달하기 위한 풀리측의 반대측으로 형성된 홀을 통해 인출하고, 그 밸브 샤프트 단에는 상기 각각의 전원선이 순차로 연결된 점점을 두어 무접점 스위치에 의해 각 연소실의 점화 타이밍에 맞게 시그널 파워를 주도록 된 것을 특징으로 한다.

Description

자동차 엔진용 일체형 흡배기밸브의 점화장치

본 고안은 엔진의 연소실로 무화된 연료를 흡기 시키고, 폭발 후 배기 시키는데 관여되는 흡배기 밸브에서도, 특히 원반의 일측면을 흡배기면으로하여 밸브 샤프트의 회전에 따라 회전되며 개폐되는 일체형 흡배기밸브의 점화를 효율적으로 이루게한 자동차 엔진용 일체형 흡배기밸브의 점화 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 동력발생장치인 엔진은 차량을 구동시키기 위한 동력을 발생시키는 장치이며, 엔진의 주요부는 윤활장치, 연료장치, 냉각장치, 흡배기장치, 점화장치 등으로 구성되어 있다.

엔진은 연료를 열원으로 하여, 그 연소에 의한 열에너지를 작동유체에 공급하여 열팽창(연소,폭발)시켜서 작동 유체가 팽창하는 힘을 기계적 에너지인 축의 회전력이나 유체의 분출력으로 바꾸어서 동력을 얻는 장치로써 열기관(heat engine)이라고 한다.

즉 열기관이란 열에너지를 기계적 에너지(일)로 바꾸는 장치이며, 내연기관과 외연기관으로 분류된다.

상기 차량용 엔진은 흡기 매니폴드로부터 연소실내로 연료가 흡기되면 캠 샤프트와 회동결합된 피스톤 로드가 승강 운동과 좌우 운동의 행정을 반복하면서 수직 반복운동을 하게 하는 피스톤에 의해 구동력을 얻게 된다.

즉, 피스톤이 하강하고 흡기포트가 열리면서 연료가 연소실내로 흡기되도록 하는 흡기행정, 연료가 만충 흡기되어 흡기포트를 닫고 피스톤을 상승시켜 연소실 체적을 압축하는 압축행정, 피스톤이 상사점에 도달하면 점화플러그에서 불꽃방전으로 압축된 연료를 점화 연소되도록 하는 폭발행정, 배기포트가 열리면서 폭발행정을 한 연소가스를 실린더 밖으로 배출시키도록 하는 배기 행정 등의 피스톤작동으로 구동력을 얻게 된다.

이와 같은 행정은 흡기밸브와 배기밸브를 적절히 개폐시켜 줌으로써 가능한데 상기 각 밸브는 제 1도에 도시된 바와 같이 실린더 헤드(200) 상부에 로커아암(12)의 수직변위를 가능하게 하는 캠축(10A)에 의해서 상기 밸브(11)를 개폐하게 되는 것이다.

그러나, 이와 같은 종래의 차량용 엔진에서 상기 각 밸브는 그 끝단에 수직력을 작용시켜야만 개방 또는 복귀하여 폐방되기 때문에 다수의 캠이 압입된 캠축(10A)과 상기 캠축의 회동에 의해 밸브(11)를 흡기포트(110A) 및 배기포트(110B)로부터 개폐하도록 하는 로커아암(12)이 필수적으로 필요하다.

이에 따라 구조가 복잡하게 될 뿐 아니라 엔진의 중량과 크기가 증대되어 차량 연비의 저하 및 엔진 룸의 공간활용 측면에 막대한 지장을 초래하게 되는 구조적인 문제점이 있음과 동시에 점화 플러그가 연소실의 센타있는 것이 가장 바람직한 구성이나 상기 장치들에 의해 설계 요건이 충족되지 못하는 문제점이 있다.

이러한 문제점의 개선을 시도한 회전 드럼형 흡배기밸브식 엔진을 개발하던 중에 이 역시 점화장치가 연소실의 중앙에 있지 못함으로 인한 문제점이 야기되었다.

따라서 본 고안은 이상과 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 고안의 목적은 종래의 오버헤드 밸브 기구인 밸브 리프터, 푸시로드, 로커암, 어셈블리 및 밸브(포핏밸브) 등을 삭제하여 부품을 축소하고, 따라서 엔진의 구조를 간단히 하여 조립공정을 간단히 하는 등 엔진의 소형화를 이룰 수 있어 중량을 감소시킬 수 있는 새로운 밸브인 캠샤프트, 즉 밸브 샤프트와 함께 회전되는 회전 드럼형 흡배기밸브식 엔진에 있어서, 연소실의 중앙에 위치되는 점화장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안은 엔진의 연소실에서의 폭발행정으로 회전되는 크랭크축의 구동력을 벨트 또는 체인으로 전달받아 회전되는 밸브 샤프트가 지나는 실린더블록의 흡기포트와 배기포트가 위치된 연소실 상부와, 이 연소실 대응 위치의 실린더헤드의 내저면에 일정 반경의 원호형 홈을 각각 형성하여 그 중심을 지나는 밸브 샤프트를 축으로 일정한 회전 반경이 되는 홈을 형성하여, 상기 홈의 폭과 맞는 두께를 갖는 원반의 일 측을 절단하여 흡배기면을 형성한 원반형 흡배기밸브를 상기 밸브 샤프트에 고정한 엔진의 점화를 위하여, 상기 원반형 흡배기밸브의 점화 위치의 원호면에 홈을 형성하여 점화플러그를 삽입 장착하고, 상기 점화 플러그의 전원선을 각각의 점화플러그에서 밸브 샤프트를 통해 상기 밸브 샤프트에 동력을 전달하기 위한 풀리측의 반대측으로 형성된 홀을 통해 인출하고, 그 밸브 샤프트 단에는 상기 각각의 전원선이 순차로 연결된 점점을 두어 무접점 스위치에 의해 각 연소실의 점화 타이밍에 맞게 시그널 파워를 주도록 된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 흡배기 밸브 장치를 보인 측 단면도.

도 2는 본 고안의 흡배기 밸브 장치를 보인 측 단면도.

도 3은 도 2의 평 단면도.

도 4는 본 고안의 요부 사시도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10: 밸브 샤프트 100: 실린더블록

110A: 흡기 포트 110B: 배기 포트

110R: 원호형 홈 200: 실린더헤드

210R: 원호형 홈 300: 흡배기밸브

310: 흡배기면 320: 원호면

500: 연소실 320H: 홈

400: 점화 플러그 410: 전원선

10H: 홀 10R: 로터

a,b,c,d: 접점

이하에서 본 고안을 바람직한 실시예의 첨부 도면에 의해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안에서 종래와 동일 또는 동등한 부분은 같은 부호로 표기하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 고안의 측 단면도로써, 본 고안의 밸브 작동상태를 순차적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 고안의 평 단면도이다.

먼저 본 고안의 구성을 설명하기로 한다.

엔진의 연소실(500)에서의 폭발 행정으로 회전되는 크랭크축의 구동력을 벨트 또는 체인으로 전달받아 회전되는 밸브 샤프트(10)가 지나는 실린더블록(100)의 흡기포트(110A)와 배기포트(110B)가 위치된 연소실 상부와, 이 연소실 대응 위치의 실린더헤드(200)의 내저면에 일정 반경의 원호형 홈(110R,210R)을 각각 형성하여 그 중심을 지나는 밸브 샤프트(10)를 축으로 일정한 회전 반경이 되는 이 홈(110R,210R)에는 상기 홈의 폭과 맞는 두께를 갖는 드럼의 일측을 절단하여 흡배기면(310)과 원호면(320)을 형성하여서 된 드럼형 흡배기밸브(300)를 상기 밸브 샤프트(10)에 삽입 고정한 엔진의 점화 장치를 형성함에 있어서, 상기 드럼형 흡배기밸브(300)의 일정 위치의 원호면(320)에 홈(320H)을 형성하여 점화플러그(400)를 삽입 장착하고, 상기 점화 플러그의 전원선(410)을 각각의 점화 플러그에서 밸브 샤프트(10)를 통해 상기 밸브 샤프트(10)에 동력을 전달하기 위한 풀리(20)측의 반대측으로 형성된 홀(10H)을 통해 인출하고, 그 밸브 샤프트(10) 단에는 상기 각각의 전원선(410)들이 순차로 연결된 일정 회전 반경상에 등각도 간격으로 위치되는 접점(a,b,c,d)을 갖는 로터(10R)를 두어 도시되지 않은 무접점 스위치에 의해 각 연소실의 점화 타이밍에 맞게 시그널 파워를 주도록 된 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

연소실(500)에서 피스톤의 각 행정으로 구동하는 크랭크샤프트에 의해 벨트로 동력전달받는 샤프트 풀리는 실린더 헤드(200)의 각 연소실(500) 상부에 위치한 밸브 샤프트(10)를 일 방향으로 회전시킨다.

따라서 상기 밸브 샤프트(10)에 압입 고정된 일체형 흡배기밸브(300)는 밸브 샤프트(10)의 회전에 따라 도 2에서와 같이 흡기, 압축, 폭발, 배기의 작용을 이룬다.

즉, 흡입시에는 흡배기밸브(300)의 흡배기면(310)이 흡기 포트(110A)를 향하고 있으며, 다른 측의 원호면(320)은 실린더 헤드(200)의 원호형 홈(210R)에 안내되고 있다.

따라서 연료가 흡기 포트(110A)와 흡배기밸브(300)의 흡배기면(310)이 이룬 통로를 통해 연소실(500)로 유입된다.

이후 계속되는 밸브 샤프트(10)의 회전에 따라 흡배기밸브(300)의 원호면(320)이 연소실(500) 상부와 배기 포트(110B)를 폐방하고, 도시되지는 않았지만 피스톤의 상승과 함께 압축 행정을 가지는데, 이때 점화 플러그(400)는 무접점 스위치로 부터의 점화 시그널을 예컨대 점접(a)로부터 받아 스파크가 일어나도록 하여 그 이후로의 폭발 행정을 이루게 한다.

이때 나머지 각 접점(b,c,d)은 예컨대 연소실을 4개 갖는 엔진의 각 폭발 타이밍에 순차로 점화플러그(400)가 작동되게 한다.

이상과 같이 구성되고 작용되는 본 고안은 밸브 샤프트와 함께 회전되는 회전 드럼형 흡배기밸브 자체에 점화 플러그를 형성하여 엔진 연소실의 바람직한 센타 위치에서 스파크를 일어나게 하여 엔진의 연소 효율을 향상시키는 유용한 고안이다.

Claims (1)

1. 엔진의 연소실(500)에서의 폭발 행정으로 회전되는 크랭크축의 구동력을 벨트 또는 체인으로 전달받아 회전되는 밸브 샤프트(10)가 지나는 실린더블록(100)의 흡기포트(110A)와 배기포트(110B)가 위치된 연소실 상부와, 이 연소실 대응위치의 실린더헤드(200)의 내저면에 일정 반경의 원호형 홈(110R,210R)을 각각 형성하여 그 중심을 지나는 밸브 샤프트(10)를 축으로 일정한 회전반경이 되는 이 홈(110R, 210R)에는 상기 홈의 폭과 맞는 두께를 갖는 드럼의 일측을 절단하여 흡배기면(310)과 원호면(320)을 형성하여서 된 드럼형 흡배기밸브(300)를 상기 밸브 샤프트(10)에 삽입 고정한 엔진의 점화 장치를 형성함에 있어서,

   상기 드럼형 흡배기밸브(300)의 일정 위치의 원호면(320)에 홈(320H)을 형성하여 점화 플러그(400)를 삽입 장착하고, 상기 점화 플러그의 전원선(410)을 각각의 점화 플러그에서 밸브 샤프트(10)를 통해 상기 밸브 샤프트(10)에 동력을 전달하기 위한 풀리(20)측의 반대측으로 형성된 홀(10H)을 통해 인출하고, 그 밸브 샤프트(10) 단에는 상기 각각의 전원선(410)들이 순차로 연결된 일정 회전 반경상에 등각도 간격으로 위치되는 접점(a,b,c,d)을 갖는 로터(10R)를 두어 무접점 스위치에 의해 각 연소실의 점화 타이밍에 맞게 시그널 파워를 주도록 된 것을 특징으로 한 자동차 엔진용 일체형 흡배기밸브의 점화 장치.