KR100471353B1 - 엔진의 흡기 부압을 이용한 인터쿨러 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 흡기부압을 이용한 인터쿨러 냉각장치에 관한 것으로, 등판로와 같이 주행속도가 느리고 자동차의 부하가 많이 걸리더라도 흡입공기량을 증대시켜 인터쿨러를 통과한 고온의 흡입공기를 충분히 냉각시킬 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 보닛에 주행풍을 흡입하기 위한 구멍을 형성하여 인터쿨러의 내부를 통과하는 압축된 고온의 흡입공기를 냉각시키도록 구성된 엔진의 흡기부압을 이용한 인터쿨러 냉각장치에 있어서, 인터쿨러와 에어크리너사이에 통공이 하부에 관통되게 형성되어 있는 인터쿨러 닥트의 상단부와 하단부가 각각 연결되고, 상기 통공에는 전자제어 유니트(ECU)의 전기적인 신호를 받아 작동되는 모터 밸브의 구동에 따라 통공이 개폐되도록 힌지를 중심으로 회전되어 셔터밸브가 인터쿨러 닥트의 유로를 개방 빛 폐쇄시키도록 설치되며, 상기 에어크리너와 라디에이터 그릴 사이에는 일측 및 타측단부가 각각 라디에이터 그릴과 에어크리너에 결합되어 외부의 공기를 흡입하는 에어닥트가 설치되고, 상기 에어크리너와 인터쿨러사이에는 인터쿨러측으로 공기를 공급하는 과급기의 일측 및 타측단부가 각각 연결된 것이다.

Description

엔진의 흡기 부압을 이용한 인터쿨러 냉각장치{Inter Cooler Cooling System Using Intake Negative Pressure of Engine}

본 발명은 엔진의 흡기부압을 이용한 인터쿨러 냉각장치에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 터보 챠저가 장착되는 차량에서 등판로와 같이 주행속도가 느리고 자동차의 부하가 많이 걸리더라도 흡입공기량을 증대시켜 인터쿨러를 통과한 고온의 흡입공기를 충분히 냉각시킬 수 있도록 하는 엔진의 흡기부압을 이용한 인터쿨러 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 터보 챠저란 엔진 구동시 배기되는 배출가스의 배출력에 의해 흡입공기를 압축시켜 실린더에서의 흡기 충진율을 높이므로서 출력이 더욱 증강될 수 있도록 하는 것인데, 상기 터보 챠저에 의한 흡입 공기의 압축시 공기가 가열되면서 과도하게 고온화되는 것을 방지하기 위해 장착하게 되는 것이 인터쿨러(Inter cooler)이다.

상기 인터쿨러는 단순히 압축된 공기가 통과되면서 외부의 흡입공기에 의해 열교환작용이 이루어져 흡입공기가 냉각될 수 있도록 하는 것으로 이렇게 냉각된 흡입공기는 연소실에서 연료와의 혼합성을 보다 향상되도록 한다. 이러한 작용은 압축될수록 공기의 밀도는 높아지게 되는 성질을 이용한 것으로 이같이 압축시킨 공기가 연소실로 공급되면 흡기 충진율은 더욱 증대된다.

도 1은 종래 장치의 일 실시예를 나타낸 구성도로서, 보닛(1)의 상부에 자동차의 주행시 외부의 공기를 엔진룸으로 흡입하기 위한 구멍(2)이 형성되어 있고 상기 구멍의 직하방에는 인터쿨러(3)가 설치되어 있어 자동차의 주행시 구멍(2)을 통해 유입되는 주행풍으로 인터쿨러(3)의 내부를 통과하는 압축된 고온의 흡입공기 온도를 냉각시켜 체적효율을 향상시키게 된다.

도 2는 종래 장치의 다른 실시예를 나타낸 구성도로서, 상기 다른 실시예는 엔진룸(4)내에 인터쿨러(3)가 장착된 경우이다.

이 경우는 라디에이터 그릴(5)과 인터쿨러(3)사이에 인터쿨러 닥트(6)가 설치되어 있어 자동차의 주행시 라디에이터 그릴(5)과 인터쿨러 닥트(6)를 통해 유입되는 주행풍으로 인터쿨러(3)의 내부를 통과하는 압축된 고온의 흡입공기 온도를 냉각시켜 체적효율을 향상시키게 된다.

그러나 종래의 인터쿨러 냉각장치는 인터쿨러의 내부를 통과하는 압축된 고온의 흡입공기 냉각을 주행속도에 의한 주행풍에만 의존하고 있어 정상적인 주행상태에서는 별다른 문제가 발생되지 않지만, 등판로와 같이 주행속도가 느려지고 차량에 부하가 많이 걸릴 경우에는 주행풍의 유입량이 줄어들어 흡입공기의 냉각효율이 현저히 떨어지게 되므로 엔진의 성능이 저하되는 결과를 초래하는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 흡입 공기량의 조절이 용이하도록 유로를 변경하여 주행속도가 느리더라도 엔진의 흡기 부압에 의해 인터쿨러측으로 충분한 외부 공기가 흡입될 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 보닛에 주행풍을 흡입하기 위한 구멍을 형성하여 인터쿨러의 내부를 통과하는 압축된 고온의 흡입공기를 냉각시키도록 구성된 엔진의 흡기부압을 이용한 인터쿨러 냉각장치에 있어서, 인터쿨러와 에어크리너사이에 통공이 하부에 관통되게 형성되어 있는 인터쿨러 닥트의 상단부와 하단부가 각각 연결되고, 상기 통공에는 전자제어 유니트(ECU)의 전기적인 신호를 받아 작동되는 모터 밸브의 구동에 따라 통공이 개폐되도록 힌지를 중심으로 회전되어 셔터밸브가 인터쿨러 닥트의 유로를 개방 빛 폐쇄시키도록 설치되며, 상기 에어크리너와 라디에이터 그릴 사이에는 일측 및 타측단부가 각각 라디에이터 그릴과 에어크리너에 결합되어 외부의 공기를 흡입하는 에어닥트가 설치되고, 상기 에어크리너와 인터쿨러사이에는 인터쿨러측으로 공기를 공급하는 과급기의 일측 및 타측단부가 각각 연결되는 엔진의 흡기부압을 이용한 인터쿨러 냉각장치가 제공된다.

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 도 3을 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 구성도로서, 본 발명은 보닛(1)에 형성된 구멍(2)의 직하방에 인터쿨러(3)가 설치되고, 상기 인터쿨러(3)와 엔진룸(4)에 설치된 에어크리너(7)사이에는 통공(8a)이 하부에 관통되게 형성되어 있는 인터쿨러 닥트(8)의 상단부와 하단부가 각각 연결되어 있으며, 상기 통공(8a)에는 전자제어 유니트(ECU)의 전기적인 신호를 받아 작동되는 모터 밸브(도시는 생략함)의 구동에 따라 통공(8a)이 개폐되도록 힌지를 중심으로 회전되어 셔터밸브(10)가 인터쿨러 닥트(8)의 유로(9)를 개방 빛 폐쇄시키도록 설치되어 있다.

그리고 라디에이터 그릴(5)과 에어크리너(7)사이에는 일측 및 타측단부가 각각 라디에이터 그릴(5)과 에어크리너(7)에 결합되어 외부의 공기를 흡입하는 에어닥트(11)가 설치되어 있고, 상기 에어크리너(7)와 인터쿨러(3)사이에는 인터쿨러측으로 공기를 공급하는 과급기(12)의 일측 및 타측단부가 각각 연결되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 자동차가 정상적으로 주행할 경우에는 도 3a와 같이 셔터밸브(10)가 인터쿨러 닥트(8)의 유로(9)를 폐쇄하고 있으므로 보닛(1)에 형성된 구멍(2)을 통해 유입된 외부의 공기가 인터쿨러(3)를 통과하는 압축된 고온의 흡입공기를 냉각시킨 다음 인터쿨러 닥트(8)에 형성된 통공(8a)을 통해 엔진룸(4)으로 빠져나가게 된다.

그러나 등판로와 같은 언덕길의 저속 운행으로 엔진에 과부하가 발생될 경우에는 보닛(1)에 형성된 구멍(2)을 통해 인터쿨러(3)측으로 유입되는 주행풍의 유입량이 적게 된다.

이와 같이 엔진에 과부하가 발생된 상태에서 인터쿨러(3)측으로 주행풍의 유입량이 적어지면 전자제어 유니트(ECU)에서는 자동차의 주행속도 및 엔진의 RPM 등의 상관관계를 감지하여 셔터밸브(10)를 작동시키는 밸브 모터(도시는 생략함)에 전원을 인가하게 되므로 셔터밸브가 90°회전하여 도 3b와 같이 인터쿨러 닥트(8)의 유로(9)를 개방함과 동시에 인터쿨러 닥트(8)에 형성된 통공(8a)을 폐쇄하게 된다.

이에 따라, 엔진의 구동에 따른 흡기 부압에 의해 주행풍이 구멍(2)을 통해 인터쿨러(3)측으로 보다 많이 유입되므로 인터쿨러(3)의 냉각효율이 향상된다.

또한, 흡기계는 에어닥트(11)의 공기 흡입을 보충하여 인터쿨러 닥트(8)에서도 공기를 흡입할 수 있어 엔진의 고 RPM에서도 공기의 유입량이 증대되므로 인터쿨러(3)의 성능 향상은 물론 엔진의 성능 또한 향상되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 인터쿨러와 에어크리너사이에 통공 및 셔터밸브가 구비된 인터쿨러 닥트를 설치하여 자동차의 주행 속도가 느릴 경우 셔터밸브가 개방되어 엔진의 흡입부압을 이용하여 주행풍을 강제적으로 더 유입하게 되므로 인터쿨러의 냉각효율을 증대시키게 됨은 물론 에어닥트로 유입되는 공기의 흡입량을 보충하여 인터쿨러 닥트에서도 공기를 흡입할 수 있어 엔진의 고 RPM에서 공기의 유입량이 많아지게 되므로 엔진의 성능도 향상되는 효과를 얻게 된다.

도 1은 종래 장치의 일 실시예를 나타낸 구성도

도 2는 종래 장치의 다른 실시예를 나타낸 구성도

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 구성도로서,

도 3a는 정상적인 주행에 따라 셔터밸브가 인터쿨러 닥트의 유로를 폐쇄한 상태도

도 3b는 엔진에 과부하가 걸리고 주행속도가 느려 셔터밸브를 개방한 상태도

* 도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 보닛 2 : 구멍

3 : 인터쿨러 5 : 라디에이터 그릴

7 : 에어크리너 8 : 인터쿨러 닥트

8a : 통공 9 : 유로

10 : 셔터밸브 11 : 에어닥트

12 : 과급기

Claims (1)

1. 보닛에 주행풍을 흡입하기 위한 구멍을 형성하여 인터쿨러의 내부를 통과하는 압축된 고온의 흡입공기를 냉각시키도록 구성된 엔진의 흡기부압을 이용한 인터쿨러 냉각장치에 있어서, 인터쿨러와 에어크리너사이에 통공이 하부에 관통되게 형성되어 있는 인터쿨러 닥트의 상단부와 하단부가 각각 연결되고, 상기 통공에는 전자제어 유니트(ECU)의 전기적인 신호를 받아 작동되는 모터 밸브의 구동에 따라 통공이 개폐되도록 힌지를 중심으로 회전되어 셔터밸브가 인터쿨러 닥트의 유로를 개방 빛 폐쇄시키도록 설치되며, 상기 에어크리너와 라디에이터 그릴 사이에는 일측 및 타측단부가 각각 라디에이터 그릴과 에어크리너에 결합되어 외부의 공기를 흡입하는 에어닥트가 설치되고, 상기 에어크리너와 인터쿨러사이에는 인터쿨러측으로 공기를 공급하는 과급기의 일측 및 타측단부가 각각 연결됨을 특징으로 하는 엔진의 흡기 부압을 이용한 인터쿨러 냉각장치.