KR100217630B1 - 터보 인터쿨러 장착 차량의 예열장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터보 인터쿨러 장착 차량의 예열장치에 관한 것으로서, 공기공급관의 터보 챠저(19) 출구에 연결된 인터쿨러(20) 입구와 그 반대편의 출구 사이를 바이패스 하는 제1 공기통로(22)와, 공기배출관측의 상기 터보 챠저(19) 입구와 출구사이를 바이패스하는 제2 공기통로(24)와, 상기 인터쿨러(20) 입구와 출구 및 상기 제1 공기통로(22)의 입구 및 출구에 각각 설치된 솔레노이드 밸브와, 엔진 시동 스위치(SW1)가 예열 위치에 놓일 때 냉각수의 온도를 감지하고냉각수가 소정온도 이하일 때 상기 솔레노이드 밸브 구동 릴레이를 작동시켜 상기 터보챠저 및 인터쿨러(20)장치 각각의 입구와 출구를 닫는 동시에 제1 및 제2 공기통로를 개방시키는 제어회로를 구비하여 이루어진다. 본 발명에 의하면 대형 디젤 상용차에서 냉한기에 흡입공기의 예열이 필요할 때 터보 인터쿨러 장치로 통하는 공기 밸브를 차단하고 이를 바이패스하는 제1 및 제2의 공기통로를 열어 에어 히터에 의한 흡입공기의 예열효과를 증대시킴으로써 저온 시동성을 향상시킬 수 있다.

Description

터보 인터쿨러 장착 차량의 예열장치
본 발명은 터보 인터쿨러 장착 차량의 예열장치에 관한 것이며, 특히 대형 상용차에 적용되는 터보 인터쿨러 엔진의 저온 시동성을 향상시키기 위한 예열장치의 제어회로에 관한 것이다.
일반적으로 대형 디젤엔진에는 겨울철이나 한냉지에서와 같은 혹한 조건에서 엔진 시동성 향상 및 공전속도 안정화를 위해 흡기 매니폴드 전단에서 흡입공기를 예열하는 에어 히터(AIR HEATER)를 설치하고 있다.
한편, 이와 같은 대형 디젤엔진은 엔진출력의 향상을 위해 터보챠저 및 인터쿨러 장치를 장착하는 추세에 있으며, 여기서 흡기관으로 흡입되는 공기를 배기력에 의해 작동되는 터빈으로 압축하고 고온의 압축공기를 인터쿨러를 통하여 공기를 냉각시키고 있으므로 상기 에어히터와 터보 인터쿨러를 동시에 채택하고 있는 차량에서는 인터쿨러를 통해 냉각된 공기를 상기 에어 히터를 거쳐 다시 가열하게 되는 상반된 측면에 따라 예열 효율이 저하되는 단점이 있다.
이와 같은 단점을 개선하기 위해 에어히터를 하나 더 장착하여 사용하는 예가 있으나, 에어히터가 흡기관 주위에 설치되는 열선 코일로 이루어져 있기 때문에 가열시 배터리 전력낭비가 심하고 예열 효율면에서 불리한 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 에어히터의 예열 효과를 증대시켜 대형 디젤엔진 차량의 저온 시동성을 향상시키기 위해 터보 챠저와 인터쿨러를 연결하는 흡기관 및 배기관 사이에 전자밸브를 설치하고 엔진 예열시 이를 적절히 개폐조절하는 콘트롤러를 설치하여서 된 터보 인터쿨러 장착 차량의 예열장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 터보 인터쿨러 장착 차량의 예열장치를 나타낸 시스템 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 예열장치의 제어회로를 나타낸 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 엔진 11,11',12 : 배기관 솔레노이드밸브
13-16 : 흡기관 솔레노이드밸브 17 : 흡기 매니폴드
18 : 배기 매니폴드 19 : 터보 챠저
20 : 인터쿨러 22,24 : 바이패스관
30 : 에어 히터 50 : 프리히팅 콘트롤러
SW1 : 예열 스위치 S1 : 수온센서
RY1-RY3 : 릴레이
이하 첨부도면을 참고로 본 발명의 일 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 터보 인터쿨러 장착 차량의 예열장치의 전체 시스템이 도시되어 있다.
대형의 디젤 엔진 차량에서 터보 챠저(19)와 인터쿨러(20) 장치는 통상적으로 엔진(10)의 흡기 매니폴드(17) 및 배기 매니폴트(18)사이에서 공기공급관 및 공기배출관으로 연결되고, 에어히터(30)는 엔진의 흡기매니폴드 전단에 설치되어 흡입되는 공기를 가열시킨다.
상기 공기공급관측에서 터보 챠저(19) 출구와 연통되는 인터쿨러(20) 입구와 그 반대편의 출구 사이를 바이패스 하는 제1 공기통로(22)를 설치하고, 공기배출관측에서 상기 터보 챠저(19) 입구와 출구사이를 바이패스하는 제2 공기통로(24)를 설치한다.
또한 상기 인터쿨러(20) 입구와 출구에 각각 솔레노이드 밸브(13, 14)를 설치하고, 상기 제 1 바이패스관(22)의 입구 및 출구에도 솔레노이드 밸브(15, 16)를 설치한다. 또한 상기 공기배출관측 터보 챠저(19)의 입구와 출구에 각각 솔레노이드밸브(11, 12)를 설치하고 상기 제2 바이패스관(24) 중간에 솔레노이드 밸브(11')를 설치한다.
상기 흡기 솔레노이드 밸브(13,14,15,16) 및 배기 솔레노이드 밸브 (11,12, 11')의 개폐를 제어하면서 상기 에어 히터(30)를 작동시키기 위한 제어장치가 도 2에 나타나 있다.
배터리 전원(B)이 릴레이(RY1, RY2, RY3)의 접접을 통해 각기 상기 에어히터(30), 솔레노이드 밸브(11-14) 및 솔레노이드 밸브(15,16,11')로 연결되는 한편 엔진 시동 스위치(SW1)의 예열단자를 통해 프리히팅 콘트롤러(50)의 입력단에 연결된다. 상기 프리히팅 콘트롤러(50)의 다른 한 입력단에는 라디에이터 냉각수의 온도를 감지하는 수온센서(S1)가 연결되고, 상기 프리히팅 콘트롤러(50)의 출력단은 상기 에어히터 구동용 릴레이(RY1) 및 솔레노이드 밸브 구동 릴레이(RY2, RY3)의 액츄에이터 코일에 연결된다.
여기서, 상기 릴레이(RY1, RY2)의 접점은 상시 오프(off)되어있고, 상기 릴레이 (RY3)의 접접은 상시 온(on)상태로 설정된다.
위와 같은 구성의 터보 인터쿨러 장착 차량의 예열장치에서, 운전자가 시동 키 스위치(SW1)를 예열위치에 두었을 때 콘트롤러(50)는 수온센서(S1)로부터 냉각수온을 검출하여 엔진 냉각수가 기준온도, 예를들어 -5℃ 이하인 것을 감지하면 출력단에서 릴레이 구동신호를 발생시킨다.
릴레이 구동신호는 에어히터 구동용 릴레이(RY1) 및 상기 솔레노이드 밸브 구동 릴레이(RY2, RY3)의 액츄에이터 코일을 여자시켜 릴레이 RY1 및 RY2의 접점을 온 시키고, 릴레이 RY3의 접점을 오프 시킨다.
릴레이 RY1 및 RY2의 접점이 온 됨에 의해 배터리 전원이 에어히터(30)에 공급되어 히터가 발열되면서 상기 솔레노이드 밸브(11- 14)에 전원이 공급되어 밸브가 열린상태로부터 닫히도록 작동된다. 이와 동시에 릴레이 RY3의 접점이 오프됨에 의해 솔레노이드 밸브(11', 15, 16)가 닫힘 위치에서 열림위치로 작동된다.
따라서, 상기 제1 바이패스관(22)이 개방되고, 상기 인터쿨러(20)의 입구 및 출구에 설치된 솔레노이드 밸브(13, 14)가 닫히는 동시에 상기 공기배출관측의 터보 챠저(19) 입구와 출구의 솔레노이드 밸브(11, 12)가 닫히면서 제2 바이패스관(24)의 솔레노이드 밸브(24)가 열려진다.
이에 의해 흡기관(17)으로 공급되는 공기는 인터쿨러 장치(20)를 통하지 않고 제1 바이패스관(22)을 거쳐 바로 에어히터(30)에 의해 가열된다. 엔진(10)에서 연소된 혼합기는 배기관(18)을 거쳐 제2 바이패스관(24)을 통해 밖으로 배출된다.
따라서, 예열동작시에 엔진은 터보 챠저 및 인터쿨러가 장착되지 않은 것과 같이 흡배기가 이루어지고, 이에 의해 상기 에어히터(30)에 의한 가열효율이 향상된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 대형 디젤 상용차에서 냉한기에 흡입공기의 예열이 필요할 때 터보 인터쿨러 장치로 통하는 공기 밸브를 차단하고 이를 바이패스하는 제1 및 제2의 공기통로를 열어 에어 히터에 의한 흡입공기의 예열효과를 증대시킴으로써 저온 시동성을 향상시킬 수 있는 특출한 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 엔진(10)의 흡기 매니폴드(17) 및 배기 매니폴트(18)에 공기공급관 및 공기 배출관을 개재하여 통상의 터보 챠저(19)와 인터쿨러(20) 장치가 연결되고 상기 흡기 매니폴드(17) 전단에 에어히터(30)가 설치된 터보 인터쿨러 장착 차량의 예열장치에 있어서,
    공기공급관의 터보 챠저(19) 출구에 연결된 인터쿨러(20) 입구와 그 반대편의 출구 사이를 바이패스 하는 제1 공기통로(22)와, 공기배출관측의 상기 터보 챠저(19) 입구와 출구사이를 바이패스하는 제2 공기통로(24)와, 상기 인터쿨러(20) 입구와 출구 및 상기 제1 공기통로(22)의 입구 및 출구에 각각 설치된 솔레노이드 밸브와, 엔진 시동 스위치(SW1)가 예열 위치에 놓일 때 냉각수의 온도를 감지하고냉각수가 소정온도 이하일 때 상기 솔레노이드 밸브 구동 릴레이를 작동시켜 상기 터보챠저 및 인터쿨러(20)장치 각각의 입구와 출구를 닫는 동시에 제1 및 제2 공기통로를 개방시키는 제어회로를 구비하여 이루어진 터보 인터쿨러 장착 차량의 예열장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어회로는 배터리 전원(B)이 릴레이(RY1, RY2, RY3)의 접접을 통해 각기 상기 에어히터 및 솔레노이드 밸브로 연결되게 하는 한편 엔진 시동스위치(SW1)의 예열단자를 통해 프리히팅 콘트롤러(50)의 입력단에 연결되고, 상기 프리히팅 콘트롤러(50)의 다른 한 입력단에 라디에이터 냉각수의 온도를 감지하는 수온센서(S1)가 연결되며 상기 프리히팅 콘트롤러(50)의 출력단이 상기 에어히터 구동용 릴레이(RY1) 및 솔레노이드 밸브 구동 릴레이(RY2, RY3)의 액츄에이터 코일로 연결되는 것을 특징으로 하는 터보 인터쿨러 장착 차량의 예열장치.
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