KR19980034785A

KR19980034785A - 터보 랙 방지장치

Info

Publication number: KR19980034785A
Application number: KR1019960052946A
Authority: KR
Inventors: 안병현
Original assignee: 박병재; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1996-11-08
Filing date: 1996-11-08
Publication date: 1998-08-05
Also published as: KR100201608B1

Abstract

본 발명은 터보 차저(Turbo Charger)에서의 터보 랙(Turbo Rag) 방지장치에 대한 것이다. 즉 본 발명은 컴프레서를 우회하여 흡기관과 공급관을 직접 연결되도록 한 바이패스관과, 흡입부압과 리턴 스프링에 의해 내부의 다이아프램을 작동시켜 상기 바이패스관을 개폐시키게 되는 제1컨트롤 밸브 및, 배기력과 리턴 스프링 및 흡입부압에 의해서 상기 제1컨트롤 밸브로 공급되는 흡입부압을 단속시키게 되는 제2컨트롤 밸브로 이루어지는 구성으로서 흡입부압이 낮게 형성되는 초기 발진시 상기 제2컨트롤 밸브(12)에 유도되는 배기압은 약하므로 배기압이 일정이상으로 상승되기까지는 피스톤(12A)에 의해 제1컨트롤 밸브(11)로 유도되는 흡입부압 통로를 개방시키게 되고, 이렇게 개방된 통로를 통해 원래 웨이스트 게이트 밸브(9)로 공급되는 흡입부압의 일부는 제1컨트롤 밸브(11)로 유도되면서 상기 제1컨트롤 밸브(11)에서는 피스톤(11A)에 의해 바이패스관(10)을 개방시켜 다량의 흡입공기가 실린더로 공급되면서 엔진 출력의 과도한 저감에 따른 터보 랙 발생을 방지시키는 동시에 배기가스 배출량을 대폭적으로 저감시킬 수 있도록 하는 구조이다

Description

터보 랙 방지장치

본 발명은 터보 차저(Turbo Charger)에서의 터보 랙(Turbo Rag) 방지장치에 대한 것이다.

잘 알려진 바와같이 터보 차저는 일종의 송풍장치로서 배기가스의 유동 에너지를 이용하여 터빈을 회전시키게 되면 이것과 동시에 회전하게 되는 컴프레서에 의해 외부로부터 공기를 강제 흡입시킨 후 가압하여 실린더에 공급되도록 하는 것이다. 즉 도 2에서 보는바와 같이 터빈(1)과 컴프레서(2)가 회전자로서 1개의 회전축(3)의 양단에 장착되어 배기가스의 유동 에너지에 의해 터빈(1)을 회전시키게 되면 컴프레서(2)가 동시에 회전하면서 흡기관(4)을 통해 공기를 흡입 가압하여 스로틀 바디, 서지탱크, 흡기 매니폴드를 통해 실린더내에 공급하게 되는 것이다.

하지만 상기와 같은 과급구조는 배기력에 의해 과급을 형성하게 되므로 시동 초기에는 상대적으로 배기력이 너무 작게 형성되기도 하지만 컴프레서(2)에 의해 흡기 저항이 커 충분한 배기력을 형성하기까지는 어느정도의 시간이 필요로 된다.

따라서 이렇게 충분한 배기력을 형성하기까지는 도리어 터보 차저 미장착 차량보다 흡입력이 약해 엔진 출력이 대단히 낮게 형성되면서 발진 스텀블(Stumble)을 유발시키기도 하고(터보 랙 현상), 연료의 소비가 많게 되는 문제점이 있게 된다.

이에 상기한 문제점을 시정 보완시키기 위한 본 발명에 따른 목적은 흡기계통에 컴프레서를 우회하는 바이패스관을 형성하고, 배기압과 흡입부압에 의해서 상기 바이패스관이 개폐되면서 발진시의 흡입력 상승에 따라 엔진 출력을 증강시키는 동시에 연료 소비를 저감하고, 배기가스의 생성을 대폭 감소시킬 수 있도록 하는 터보 랙 방지장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로 본 발명은

컴프레서를 우회하여 흡기관과 공급관을 직접 연결되도록 한 바이패스관과,

흡입부압과 리턴 스프링에 의해 내부의 다이아프램을 작동시켜 상기 바이패스관을 개폐시키게 되는 제1컨트롤 밸브 및,

배기력과 리턴 스프링 및 흡입부압에 의해서 상기 제1컨트롤 밸브로 공급되는 흡입부압을 단속시키게 되는 제2컨트롤 밸브로 이루어지는 구성이 특징이다.

도 1은 본 발명에 따른 일실시예 구조도

도 2는 종래의 터보 차저의 구조도

※도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 터빈 2 : 컴프레서

4 : 흡기관 5 : 공급관

6 : 배기관 7 : 배출관

9 : 웨이스트 게이트 밸브(Waste Gate Valve)

10 : 바이패스관 11 : 제1컨트롤 밸브

12 : 제2컨트롤 밸브

이를 첨부한 실시예 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 일실시예 구조를 도시한 것으로서, 본 발명은 웨이스트 게이트 밸브(9)로 공급되는 흡입부압과 배기관을 통해 배출되는 배기압에 의해서 제1컨트롤 밸브(11)와 제2컨트롤 밸브(12)를 작동시켜 바이패스관(10)이 개폐될 수 있도록 하는 구조이다.

상기 바이패스관(10)은 흡기계통의 컴프레서(2)와 연결되는 흡기관(4)과 공급관(5)으로 상기 컴프레서(2)를 거치지 않고 우회하여 흡입 공기가 바로 실린더로 공급될 수 있도록 하는 흡입통로이다.

그리고 상기 제1컨트롤 밸브(11)는 피스톤(11A)과 스프링(11B)과 다이아프램(11C)으로 구성되어 스프링(11B)측으로는 웨이스트 게이트 밸브(9)로 공급되는 흡입부압이 유도되도록 하며, 상기의 흡입부압에 의해 다이아프램(11C)이 작동하면서 피스톤(11A)을 연동시켜 상기 바이패스관(10)을 개폐시키게 된다.

또한 상기 제2컨트롤 밸브(12)는 상기 제1컨트롤 밸브(11)와 마찬가지로 피스톤(12A)과 스프링(12B)과 다이아프램(12C)으로 구성되어 다이아프램(12C)측으로는 배기관(6)을 통해 토출되는 배기압이 유도되도록 하므로서 상기 배기압과 상기 피스톤(12A)측으로 탄설시킨 스프링(12B)간 힘의 균형에 의해 상기 제1컨트롤 밸브(11)로 공급되는 흡입부압을 단속시키게 된다.

도면 중 미설명부호 8은 과도한 배기압 형성시 흡입부압에 의해 작동되는 웨이스트 게이트 밸브(9)에 의해 배기가스의 일부를 바이패스시키므로서 지나친 과급압 형성이 방지될 수 있도록 하는 바이패스 통로이다.

상기한 구조에 따라 흡입부압이 낮게 형성되는 초기 발진시 상기 제2컨트롤 밸브(12)에는 대단히 낮은 배기압이 유도되면서 스프링(12B)을 압축시키지 못하게 됨에 따라 피스톤(12A)에 의해 제1컨트롤 밸브(11)로 유도되는 흡입부압 통로를 개방시키게 된다. 이렇게 개방된 통로를 통해 원래 웨이스트 게이트 밸브(9)로 공급되는 흡입부압의 일부가 제1컨트롤 밸브(11)로 유도되면 상기 제1컨트롤 밸브(11)에서는 스프링(11B)을 압축시키면서 다이아프램(11C)을 당겨 피스톤(11A)에 의해 바이패스관(10)을 개방시키게 되므로 다량의 흡입공기는 흡기관(4)을 통해 상기 바이패스관(10)을 거쳐 공급관(5)으로 유입되고, 이렇게 유입되는 흡입공기는 실린더로 공급되면서 엔진 출력을 향상시키게 된다.

한편 터빈(1) 회전력이 어느정도 커지게 되면 상기 터빈(1)을 회전시키게 되는 배기력이 상승되었음을 의미하게 되므로 이렇게 증대된 배기력이 제2컨트롤 밸브(12)에 유도가 되면 스프링(12B)의 탄력을 이기고 다이아프램(12C)을 상승시키게 되는바 동시에 피스톤(12A)이 상승하면서 제1컨트롤 밸브(11)로 유도되는 흡입부압 공급통로를 차단시키게 된다.

흡입부압이 더 이상 공급이 되지 않게 되면 제1컨트롤 밸브(11)는 스프링(11B)의 탄력으로 피스톤(11A)을 밀게 되므로서 바이패스관(10)을 폐쇄시키게 된다.

따라서 상기 바이패스관(10)을 통해서는 더 이상 흡입공기가 공급되지 않고 전적으로 터빈(1)에 의해 회전되는 컴프레서(2)로 강제 공급되어 압축을 시키므로서 정상적인 과급작용을 하게 된다.

그러므로 이상과 같은 본 발명에 의해 배기가스의 유동 에너지가 지나치게 적게 형성되는 초기 발진시 흡입부압에 의해 흡기관(4)으로 유도되는 흡입 공기를 바이패스관(10)을 통해 바로 공급관(5)으로 공급이 되도록 하므로서 공기 부족에 따른 엔진 부조와 같은 터보 랙을 방지시킬 수 있도록 하며, 특히 적절한 흡기에 따른 발진시의 엔진 출력 향상과 배기가스의 배출량을 저감시킬 수 있게 되는 효과가 있도록 한다.

Claims

컴프레서를 우회하여 흡기관과 공급관을 직접 연결되도록 한 바이패스관과;

흡입부압과 리턴 스프링에 의해 내부의 다이아프램을 작동시켜 상기 바이패스관을 개폐시키게 되는 제1컨트롤 밸브 및;

배기력과 리턴 스프링 및 흡입부압에 의해서 상기 제1컨트롤 밸브로 공급되는 흡입부압을 단속시키게 되는 제2컨트롤 밸브와;로 이루어지는 구성을 특징으로 하는 터보 랙 방지장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제1컨트롤 밸브(11)는 피스톤(11A)과 스프링(11B)과 다이아프램(11C)으로 구성되어 스프링(11B)측으로는 웨이스트 게이트 밸브(9)로 공급되는 흡입부압이 유도되도록 하며, 상기의 흡입부압에 의한 다이아프램(11C)의 작동에 의해 피스톤(11A)을 연동시켜 상기 바이패스관(10)이 개폐되도록 하는 구성임을 특징으로 하는 터보 랙 방지장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제2컨트롤 밸브(12)는 피스톤(12A)과 스프링(12B)과 다이아프램(12C)으로 구성되어 다이아프램(12C)측으로는 배기관(6)을 통해 토출되는 배기압이 유도되도록 하므로서 상기 배기압과 상기 피스톤(12A)측으로 탄설시킨 스프링(12B)간 힘의 균형에 의해 상기 제1컨트롤 밸브(11)로 공급되는 흡입부압이 단속될 수 있도록 하는 구성임을 특징으로 하는 터보 랙 방지장치.