KR100245643B1 - 차량용 엔진의 출력 증대장치 - Google Patents

차량용 엔진의 출력 증대장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 언덕길을 올라갈 때와 같이, 엔진에 부하가 많이 가해지는 경우에 에어컨의 냉기를 연소실 내부로 공급하여 충진효율을 높임으로써 엔진의 출력을 향상시킬 수 있는 차량용 엔진의 출력 증대장치에 관한 것으로, 이 엔진 출력 증대장치는 내부에 피스톤(42)이 내장되어 있고 냉기 유입관(32)을 통해 덕트(36)로부터 냉기가 유입되는 에어 실린더(40)와, 스위치(56)의 조작에 따라 모터축(42)을 개재하여 구동기어(54)를 회전시키는 모터(50)와, 구동기어(54)와 맞물린 상태로 상기 에어 실린더(40)의 피스톤(42)과 연결된 피스톤 로드(42)의 일단에 장착되어 있는 종동기어(46)와, 에어 실린더(40)에서 전달되는 냉기를 흡기관(12)을 통해 연소실(6)로 공급하는 냉기 공급관(30)를 포함하는 구조를 지닌다.

Description

차량용 엔진의 출력 증대장치
본 발명은 차량용 엔진의 출력 증대장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 언덕길을 올라갈 때와 같이, 엔진에 부하가 많이 가해지는 경우에 에어컨의 냉기를 연소실 내부로 공급하여 충진효율을 높임으로써 엔진의 출력을 향상시킬 수 있는 차량용 엔진의 출력 증대장치에 관한 것이다.
자동차용 디젤 엔진의 구성요소를 대별하여 보면, 엔진의 본체를 구성하는 부분으로 다수의 실린더가 일체로 제작되어 있으며, 각 실린더 사이에는 냉각수가 지나는 냉각수 통로가 형성되어 있는 실린더 블록과, 이 실린더 블록의 상부에 배치되어 피스톤과 함께 연소실을 형성하는 부분으로, 각종 밸브기구 노즐 등이 설치되는 실린더헤드와, 크랭크축이 설치되는 크랭크 케이스로 이루어져 있다.
도 1은 종래의 자동차용 엔진의 일부를 도시한 구성도로, 실린더 블록에 일체로 형성된 실린더에는 커넥팅 로드(4)를 통해 전달되는 크랭크축의 회전력에 의해 실린더의 벽면을 따라 상하로 미끄럼 이동하는 피스톤(2)이 내장되어 있다. 실린더 헤드의 상부에는 인젝션 펌프(10)로부터 공급된 여료를 연소실 내로 분사하는 노즐(8)이 설치되어 있다.
드로틀 밸브(20)의 개방시에 에어 호스(24)를 통해 흡입된 다음, 에어 클리너(22)를 지나면서 여과된 공기는 흡기밸브(16)의 개방에 따라 실린더 헤드와 피스톤(2)헤드부에 의해 제공되는 연소실(6)로 공급된다. 이렇게 공급된 압축공기에 고압의 연료가 분사되어 착화됨으로써 연소된다. 연소된 가스는 배기밸브(18)의 개방에 따라 배기관(14)을 통해 외부로 배출된다.
이러한 구성을 지닌 종래의 차량용 엔진은 도로 주행조건에 관계없이 항상 일정한 출력을 발생하기 때문에, 경사가 심한 오르막길 등을 주행할 때에는 가속페달을 많이 밟아 연료의 공급량을 증대시킴으로써, 연료의 소모가 많고 미연소 가스에 의한 매연의 배출이 늘어 환경을 오염시키는 문제가 있다.
이러한 문제점들을 해결하기 위하여 안출한 본 발명은 언덕길을 올라갈 때에 스위치를 눌러 에어콘의 냉기를 흡기관으로 공급함으로써, 단위 면적당 공기의 충진효율을 증대시켜 보다 많은 양의 공기를 연소실로 보내 엔진의 출력을 향상시킬 수 있는 차량용 엔진의 출력 증대장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 차량용 디젤 엔진의 일부를 보인 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 엔진의 출력 증대장치를 보인 구성도.
♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣
12:흡기관 14:배기관
16:흡기밸브 18:배기밸브
22:에어 클리너 30:냉기 공급관
32:냉기 유입관 34:송풍기
36:에어 덕트 38, 48:개폐밸브
40:에어 실린더 42:피스톤
44:피스톤 로드 46:종동기어
50:모터 54:모터축
54:구동기어 56:스위치
상술한 본 발명의 목적은 다수의 실린더가 일체로 형성되어 있는 실린더 블록과, 이 실린더 블록의 상부에 배치되며 각종 밸브기구와 노즐이 설치되어 있는 실린더 헤드와, 실린더 블록의 하부에 부착되어 엔진오일을 저장하고 있는 크랭크 케이스를 구비하는 차량용 엔진에 있어서, 내부에 피스톤이 내장되어 있고 냉기 유입관을 통해 덕트로부터 냉기가 유입되는 에어 실린더와, 스위치의 조작에 따라 모터축을 개재하여 구동기어를 회전시키는 모터와, 구동기어와 맞물린 상태로 에어 실린더의 피스톤과 연결된 피스톤 로드의 일단에 장착되어 있는 종동기어와, 에어 실린더에서 전달되는 냉기를 흡기관을 통해 연소실로 공급하는 냉기 공급관을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 출력 증대장치에 의해 달성된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 엔진의 출력 증대장치에 대하여 설명하기로 한다.(도 1에서 설명한 종래의 구조와 동일한 부품은 동일 부호로 표시한다.)
도 2는 본 발명에 따른 차량용 엔진의 출력 증대장치를 보인 구성도이다. 차량의 대시보드에는 송풍기(34)를 지나면서 냉각된 차가운 공기를 차실내로 공급하기 위한 덕트(36)가 내장되어 있다. 본 발명에서는 이 덕트(36)를 지나는 냉기를 연소실(6)로 공급한다. 이와 같이 공급된 냉기에 의해 연료와 공기의 체적이 감소되어 보다 많은 양의 공기와 연료가 투입됨으로써, 엔진의 출력을 향상시키게 된다.
이것의 전체적인 구성을 보면, 냉기 유입관(32)을 통해 덕트(36)로부터 냉기가 유입되는 에어 실린더(40)와, 구동기어(54)와 종동기어(46)를 이용하여 에어 실린더(40)내의 피스톤(42)을 가압함으로써, 냉기 공급관(30)을 통해 차가운 냉기를 연소실(6)로 공급하는 모터(50) 및 운전자가 손으로 눌러 시스템을 작동시키는 스위치(56)로 이루어져 있다.
여기에서, 에어 실린더(40)내에 장착된 피스톤(42)에는 피스톤 로드(42)가 연결되어 있으며, 이 피스톤 로드(42)의 일단에는 종동기어(46)가 회전 가능하게 장착되어 있다. 따라서, 종동기어(46)의 회전에 따라 피스톤 로드(42)에 의해 피스톤(42)이 에어 실린더(40)내부로 가압되면, 피스톤(42)은 냉기를 압축시켜 냉기 공급관(30)을 통해 연소실(6)로 공급한다.
모터(50)는 스위치(56)로부터 전달되는 전기에 따라 작동되어 모터축(52)을 회전시킨다. 모터축(52)에는 피스톤 로드(42)의 일단에 장착된 종동기어(46)와 치합되어 있는 구동기어(54)가 장착되어 있다.
덕트(36)와 에어 실린더(40)를 연결하는 냉기 유입관(32)에는 제 1개폐밸브(38)가 설치되어 있으며, 에어 실린더(40)와 흡기관(12)를 연결하는 냉기 공급관(30)에는 제 2개폐밸브(48)가 설치되어 있어, 스위치(56)로부터 전달되는 전기에 의해 개방되어 냉기의 공급을 개시한다.
다음에는 이러한 구성을 지닌 본 발명에 따른 엔진의 출력 증대장치에 대한 작동과정을 설명한다.
평지를 주행할 때에 제 1개폐밸브(38)와 제 2개폐밸브(48)는 닫힌 상태를 유지하게 된다. 이때, 덕트(36)를 지나는 냉기는 제 1개폐밸브(38)에 의해 차단되어 에어 실린더(40)로는 유입되지 않게 된다.
언덕길을 올라 갈 때에 운전자가 스위치(56)를 조작하게 되면, 밧데리로부터 전달되는 전기는 제 1 및 제 2개폐밸브(38, 48)와 모터(50)로 공급된다. 이들 개폐밸브(38, 48)의 작동에 따라 냉기 유입관(32)과 냉기 공급관(30)이 개방되면서 덕트(36)를 지나던 냉기의 일부가 에어 실린더(40)로 유입된다.
이러한 상태에서, 모터(50)에 의해 모터축(52)이 회전되면서 구동기어(54)가 회전하기 시작하면, 구동기어(54)와 맞물려 있는 종동기어(46)가 회전되면서 피스톤 로드(42)를 통해 피스톤(42)이 가압되어 냉기를 압축하게 된다. 압축된 냉기는 냉기 공급관(30)을 통해 흡기관(12)으로 유입된다. 냉기의 공급으로 흡기관(12)내의 공기 온도가 저하됨에 따라 공기의 밀도가 높아지게 됨으로써, 단위 체적당 공기의 양이 증대된다.
이때, 공기량 감지센서에서 전달되는 신호를 바탕으로 전자제어유닛은 공기량이 많은 경우에 인젝션 펌프(10)에 신호를 보내, 보다 많은 양의 연료가 분사되도록 한다. 그에 따라서, 연소실(6)내에 공급된 다량의 공기와 연료에 의해 엔진의 출력이 급격히 증대된다.
이상으로 설명한 본 발명에 의하면, 언덕길을 올라갈 때에 스위치를 조작하여 에어콘의 냉기를 흡기관으로 공급하게 되면, 단위 체적당 공기의 충진효율이 높아져 보다 많은 양의 공기와 연료가 연소실로 공급되어 엔진의 출력을 향상시킬 수 있으므로, 가파른 언덕을 무난히 올라가는 것이 가능하다.

Claims (3)

  1. 다수의 실린더가 일체로 형성되어 있는 실린더 블록과, 이 실린더 블록의 상부에 배치되며 각종 밸브기구와 노즐이 설치되어 있는 실린더 헤드와, 실린더 블록의 하부에 부착되어 엔진오일을 저장하고 있는 크랭크 케이스를 구비하는 차량용 엔진에 있어서,
    내부에 피스톤(42)이 내장되어 있고 냉기 유입관(32)을 통해 덕트(36)로부터 냉기가 유입되는 에어 실린더(40)와,
    스위치(56)의 조작에 따라 모터축(42)을 개재하여 구동기어(54)를 회전시키는 모터(50)와,
    상기 구동기어(54)와 맞물린 상태로 상기 에어 실린더(40)의 피스톤(42)과 연결된 피스톤 로드(42)의 일단에 장착되어 있는 종동기어(46)와,
    상기 에어 실린더(40)에서 전달되는 냉기를 흡기관(12)을 통해 연소실(6)로 공급하는 냉기 공급관(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 출력 증대장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 냉기 유입관(32)에는 스위치(56)에서 전달되는 신호에 따라 개방되어 덕트(36)내의 냉기를 상기 에어 실린더(40)로 공급하는 제 1개폐밸브(38)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 출력 증대장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 냉기 공급관(30)에는 스위치(56)에서 전달되는 신호에 따라 개방되어 상기 에어 실린더(40)내의 공기를 흡기관(12)을 통해 연소실(6)로 공급하는 제 2개폐밸브(48)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 출력 증대장치.
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