KR19980052206U - 자동차용 흡입공기 가열장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 인터쿨러엔진에 있어서의 흡입공기 가열장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인터쿨러를 통하여 엔진으로 공급되는 공기를 엔진의 배기가스열로써 가열시켜 배기가스에 화이트스모크현상이 발생되는 것을 억제시킬 수 있도록 한 것에 관한 것이다.

본 고안의 자동차용 흡입공기 가열장치는, 엔진(1)으로 부터 발생되는 배기가스에 의하여 회전하는 터빈블레이드(2)와; 터빈블레이드(2)에 의하여 회전되며, 흡기를 압축시키는 압축기(3)와; 압축기(3)에 의해 고압으로 압축되며 가열되는 공기를 냉각시키는 인터쿨러(4)와; 인터쿨러를 거치며 냉각된 공기를 엔진(1)에 공급시키는 흡기인입관(5)으로 구성되는 것에 있어서, 상기 인입관(5)에 인입관을 통하여 인입되는 공기를 바이패스시키는 바이패스관(6); 바이패스관의 내부로 배기가스가 통과되는 배기메니폴트(7)를 관통시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 구성이다.

Description

자동차용 흡입공기 가열장치

본 고안은 인터쿨러엔진에 있어서의 흡입공기 가열장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인터쿨러를 통하여 엔진으로 공급되는 공기를 엔진의 배기가스열로써 가열시켜 배기가스에 화이트스모크현상이 발생되는 것을 억제시킬 수 있도록 한 것에 관한 것이다.

일반적으로 인터쿨러엔진은 엔진으로 부터 배출되는 배기가스로 터빈을 돌리고 그 터빈이 공기 압축기를 구동시켜 규정된 양 이상의 공기를 엔진에 공급하고, 그것에 따라 연료를 연소시켜 출력을 높이는 기능을 가지는 장치이다.

이와 같은 장치는 원래 비행기가 고공(高空)에서 공기가 희박해질 때 엔진의 출력이 떨어지는 것을 방지하기 위한 수단으로 고안된 것이다.

도 1에는 종래의 터보엔진을 계략적으로 도시한의 계통도가 도시되어 있다.

도 1에 도시되는 바와 같이, 엔진(1)으로부터 발생되는 배기가스를 모아서 터빈블레이드(2)에 유도하여 그 가스가 흐르는 힘으로 터빈을 돌린다. 터빈의 회전력은 압축기(3)에 전달되고 압축기(3)는 흡입공기를 압축시켜 엔진(1)에 공급시킨다.

이때 압축기(3)에 의하여 압축된 공기는 고온의 상태를 이루며 이와같은 공기는 흡기튜브내를 흐를 때에도 파이프 내와의 마찰열에 의해 더욱 발열한다. 그렇게 되면 충전효율이 악화(온도상승에 의한 공기의 밀도가 떨어지기 때문에 과급율이 나빠진다)될 뿐만 아니라 노킹도 일어나기 쉬우므로 점화시기도 늦추지 않으면 안된다. 이것은 최적 토크를 잴 수 있는 점화시기로부터 늦춰지기 때문에 토크 저하도 크고, 배기온도도 높아져서 터빈의 입구 온도가 허용 온도를 넘어서서 터빈의 내구성을 떨어뜨리는 결과가 된다.

이와 같은 문제점을 해결하고자 가압 후의 흡기 온도를 낮추고 과급압을 더욱 높여서 출력을 증가시킬 목적으로 흡기를 인터쿨러(4)를 거치도록 하여 냉각시킨 다음 엔진(1)에 공급되도록 한다.

그러나 종래의 구조의 냉각장치는 흡기가 인터쿨러를 거치면서 과냉되는 경우 엔진의 효율을 저하시키게 되고 배기가스에 화이트스모크현상이 발생되는 문제점이 존재하였다.

특히 기온이 낮은 겨울철에는 화이트스모크발생 시간이 장시간 지속되는 것이다.

본 고안은 종래구조의 터부엔진에 내재되었던 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로 본 고안의 목적은 인터쿨러를 거치면서 과냉된 흡기를 가열시켜 엔진에 공급시킬 수 있게 함으로써, 배기가스에 발생되는 화이트스모크현상을 억제시킬 수 있는 자동차용 흡입공기 가열장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 터보엔진을 계략적으로 도시한의 계통도,

도 2는 본 고안에 의한 자동차용 터보엔진의 흡입공기 냉각장치를 도시한 개략도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1:엔진2:터빈블레이드

3:압축기4:인터쿨러

5:인입관6:바이패스관

7:배기메니폴트

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의하면, 엔진으로 부터 발생되는 배기가스에 의하여 회전하는 터빈블레이드와; 터빈블레이드에 의하여 회전되며, 흡기를 압축시키는 압축기와; 압축기에 의해 고압으로 압축되며 가열되는 공기를 냉각시키는 인터쿨러와; 인터쿨러를 거치며 냉각된 공기를 엔진에 공급시키는 흡기인입관으로 구성되는 것에 있어서, 상기 인입관의 내부로 배기가스가 통과되는 배기메니폴트가 통과되도록 구성시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 흡입공기 가열장치가 제공된다.

따라서 인터쿨러를 통하여 과냉된 흡기가 배기메니폴트의 열에 의하여 가열된 후에 엔진에 공급되게 함으로써, 배기가스에 발생되는 화이트스모크현상이 효과적으로 억제된다.

이하에서는 양호한 실시예를 도시한 첨부 도면과 관련하여 본 고안의 (명칭)를 상세히 설명한다.

본 고안의 도면 전체를 통하여 동일한 부분에는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.

도 2에는 본 고안에 의한 자동차용 터보엔진의 흡입공기 냉각장치가 도시되어 있다.

도 2 도시와 같이, 엔진(1)으로 부터 발생되는 배기가스에 의하여 회전하는 터빈블레이드(2)와; 터빈블레이드(2)에 의하여 회전되며, 흡기를 압축시키는 압축기(3)와; 압축기(3)에 의해 고압으로 압축되며 가열되는 공기를 냉각시키는 인터쿨러(4)와; 인터쿨러를 거치며 냉각된 공기를 엔진(1)에 공급시키는 흡기인입관(5)으로 구성되는 것에 있어서, 상기 인입관(5)에 인입관을 통하여 인입되는 공기를 바이패스시키는 바이패스관(6); 바이패스관의 내부로 배기가스가 통과되는 배기메니폴트(7)를 관통시켜 구성된다.

그리고 상기 바이패스관(6)의 입구에 온도감지센서의 신호에 의하여 공기의 진로를 선택하는 밸브를 설치시킬 수 있다.

상기와 같이 구성된 자동차용 흡입공기 가열장치의 작동을 이하에서 설명한다.

도 2 도시와 같이, 엔진(1)으로 부터 발생되는 배기가스를 모아서 터빈블레이드(2)에 유도하여 그 가스가 흐르는 힘으로 터빈을 돌린다. 터빈의 회전력은 압축기(3)에 전달되고 압축기(3)는 흡입공기를 압축시키고 압축기(3)에서 압축된 고온 고압의 공기는 인터쿨러(4)를 거치며 냉각되고, 냉각된 공기는 인입관(5)을 거쳐 엔진(1)에 공급된다.

이때 인입관(5)으로 부터 인입되는 공기가 과냉된 경우에는 온도감지센서가 이를 감지하여 밸브에 전달시키고 밸브는 엔진(1)으로 공급되는 공기를 차단시키고 바이패스관(6)으로 바이패스 시킨다.

바이패스관(6)내로 유입된 공기는 관내를 관통하는 배기메니폴트(7)의 열에 의하여 가열되고 가열된 공기는 인입관(5)을 통하여 엔진에 공급된다.

본 고안의 상기한 바와 같은 구성에 따라, 인터쿨러를 통하여 과냉된 흡기가 배기메니폴트의 열에 의하여 가열된 후에 엔진에 공급되게 함으로써, 배기가스에 발생되는 화이트스모크현상이 효과적으로 억제시킬 수 있는등 유용한 효고가 얻어진다.

본 고안을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 실용신안등록청구의 범위에 의해 마련되는 본 고안의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도내에서 본 고안이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.

Claims (1)

1. 엔진(1)으로 부터 발생되는 배기가스에 의하여 회전하는 터빈블레이드(2)와; 터빈블레이드(2)에 의하여 회전되며, 흡기를 압축시키는 압축기(3)와; 압축기(3)에 의해 고압으로 압축되며 가열되는 공기를 냉각시키는 인터쿨러(4)와; 인터쿨러를 거치며 냉각된 공기를 엔진(1)에 공급시키는 흡기인입관(5)으로 구성되는 것에 있어서, 상기 인입관(5)에 인입관을 통하여 인입되는 공기를 바이패스시키는 바이패스관(6); 바이패스관의 내부로 배기가스가 통과되는 배기메니폴트(7)를 관통시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 흡입공기 가열장치.