KR100476214B1

KR100476214B1 - 차량용 배기 매니폴더 시험장치

Info

Publication number: KR100476214B1
Application number: KR10-2002-0066407A
Authority: KR
Inventors: 강호균
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-10-30
Filing date: 2002-10-30
Publication date: 2005-03-10
Also published as: KR20040037774A

Abstract

실제 운전조건과 동일한 조건을 설정하여 배기 매니폴더의 내구성 및 가스켓의 실링성을 평가할 수 있도록;

실린더 헤드 상의 각 배기포트와 연결되는 열원공급포트를 갖는 더미블록과; 상기 더미블록의 각 열원공급포트로 열원을 공급하도록 열원공급관로를 통하여 연결되는 버너와; 상기 열원공급관로 상의 일측에 장착되어 상기 버너로부터 공급되는 고열기체의 흐름을 제어신호에 따라 조절하는 열원조절밸브와; 상기 배기 매니폴더의 일측에 장착되어 배기온도신호를 출력하는 배기온도센서와; 상기 배기 매니폴더의 타측에 장착되어 배기압력신호를 출력하는 배기압 센서와; 상기 배기 매니폴더의 일단에 장착되어 제어신호에 따라 배기압력을 조절하는 배기압 조절밸브와; 상기 실린더 헤드의 워터 자켓에 냉각수관을 통하여 연결되어 상기 실린더 헤드를 실제 운전 조건에 맞는 온도로 냉각수 온도를 조절하는 냉각수 온도 조절장치와; 상기 배기 매니폴더를 향하여 실제 차량조건의 바람을 재현하는 터보 팬과; 상기 배기온도센서와 배기압 센서로부터 검출된 배기온도 및 배기압에 따라 상기 열원조절밸브와 배기압 조절밸브를 통하여 직접적인 엔진의 운전조건을 제어하고, 상기 냉각수 온도 조절장치 및 터보 팬을 통하여 간접적인 엔진의 운전조건을 제어하는 제어기를 포함하는 차량용 배기 매니폴더 시험장치를 제공한다.

Description

차량용 배기 매니폴더 시험장치{A TEST SYSTEM OF EXHAUST MANIFOLD IN VEHICLES}

본 발명은 차량용 배기 매니폴더 시험장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실제 운전조건과 동일한 조건을 설정하여 배기 매니폴더의 내구성 및 가스켓의 실링성을 평가할 수 있도록 하는 차량용 배기 매니폴더 시험장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 메이커에서 최초, 신차 개발시에는 개발된 완성 차량의 내구력을 체크하기 위하여 다양한 시험을 하게되는데, 이는 일정한 기준을 마련하고 이 기준에 합당한지 여부에 따라 완성도를 체크하게 된다.

특히, 엔진의 배기 매니폴더는 열피로 또는 열변형에 의한 크랙의 영향을 받는 제품으로 충분한 내구성을 확보하여야 하며, 가스켓 또한 그 내구성을 확보하여 실링 성능을 오래도록 유지하는 것이 중요하다 할 것이다.

이러한 배기 매니폴더의 내구성을 측정하기 위해서 종래에는 실제 차량의 엔진에 시험할 배기 매니폴더를 장착한 상태로 엔진을 운전하면서 상기 배기 매니폴더의 내구성과 가스켓의 실링성 등을 평가하여 왔다.

그러나 상기한 바와 같이 실제 엔진을 이용하여 배기 매니폴더의 내구성과 가스켓의 실링성 시험을 수행하게 되면, 시험에 소요되는 경비나, 시간이 과다하게 소요된다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 창출된 것으로써, 본 발명의 목적은 실제 운전조건과 동일한 조건을 설정하여 배기 매니폴더의 내구성 및 가스켓의 실링성을 평가할 수 있도록 하는 차량용 배기 매니폴더 시험장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 배기 매니폴더 시험장치는 실제 엔진의 실린더 헤드와, 상기 실린더 헤드에 가스켓을 개재하여 장착되는 실제 엔진의 배기 매니폴더에 구성되어 상기 배기 매니폴더 및 가스켓의 내구성을 시험하기 위한 시험장치에서,

상기 실린더 헤드 상의 각 배기포트와 연결되는 열원공급포트를 갖는 더미블록과; 상기 더미블록의 각 열원공급포트로 열원을 공급하도록 열원공급관로를 통하여 연결되는 버너와; 상기 열원공급관로 상의 일측에 장착되어 상기 버너로부터 공급되는 고열기체의 흐름을 제어신호에 따라 조절하는 열원조절밸브와; 상기 배기 매니폴더의 일측에 장착되어 배기온도신호를 출력하는 배기온도센서와; 상기 배기 매니폴더의 타측에 장착되어 배기압력신호를 출력하는 배기압 센서와; 상기 배기 매니폴더의 일단에 장착되어 제어신호에 따라 배기압력을 조절하는 배기압 조절밸브와; 상기 실린더 헤드의 워터 자켓에 냉각수관을 통하여 연결되어 상기 실린더 헤드를 실제 운전 조건에 맞는 온도로 냉각수 온도를 조절하는 냉각수 온도 조절장치와; 상기 배기 매니폴더를 향하여 실제 차량조건의 바람을 재현하는 터보 팬과; 상기 배기온도센서와 배기압 센서로부터 검출된 배기온도 및 배기압에 따라 상기 열원조절밸브와 배기압 조절밸브를 통하여 직접적인 엔진의 운전조건을 제어하고, 상기 냉각수 온도 조절장치 및 터보 팬을 통하여 간접적인 엔진의 운전조건을 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 배기 매니폴더 시험장치의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 차량용 배기 매니폴더 시험장치의 장착 상태도로서, 본 발명에 따른 차량용 배기 매니폴더 시험장치는 실제 엔진의 실린더 헤드(1)와, 상기 실린더 헤드(1)에 가스켓(3)을 개재하여 장착되는 실제 엔진의 배기 매니폴더(5)에 구성되어 상기 배기 매니폴더(5) 및 가스켓(3)의 내구성을 시험하기 위한 것으로, 그 구체적인 구성은 먼저, 상기 실린더 헤드(1) 상의 각 배기포트(7)와 연결되는 열원공급포트(9)를 갖는 더미블록(11)이 구비된다.

상기 더미블록(11)의 각 열원공급포트(9)에는 열원을 공급하도록 열원공급관로(13)를 통하여 버너(15)가 연결되며, 상기 버너(15)는 천연가스를 연료로 하여 고온의 기체로 이루어지는 열원을 상기 열원공급관로(13)로 공급하게 되는 것이다.

그리고 상기 열원공급관로(13) 상의 일측에는 열원조절밸브(17)가 장착되어 상기 버너(15)로부터 공급되는 고열기체의 흐름을 제어신호에 따라 조절하게 된다.

또한, 상기 배기 매니폴더(5)의 일측에는 배기가스의 온도를 검출하여 그 신호를 출력하는 배기온도센서(19)가 장착되고, 상기 배기 매니폴더(5)의 타측에는 배기가스의 배기압력을 검출하여 그 신호를 출력하는 배기압 센서(21)가 장착된다.

또, 상기 배기 매니폴더(5)의 일단에는 배기압 조절밸브(23)가 장착되어 제어신호에 따라 배기가스의 배기압력을 조절하게 된다.

상기 실린더 헤드(1)의 워터 자켓(미도시)에는 냉각수관(25)을 통하여 냉각수 온도 조절장치(27)가 연결되어 상기 실린더 헤드(1)를 실제 운전 조건에 맞는 온도를 유지하도록 냉각수의 온도를 조절하여 공급하게 된다.

그리고 상기 배기 매니폴더(5)를 향하여 실제 차량조건의 바람을 재현하는 터보 팬(29)이 구비되며, 상기 배기온도센서(19)와 배기압 센서(21)로부터 검출된 배기온도 및 배기압에 따라 상기 열원조절밸브(17)와 배기압 조절밸브(23)을 통하여 직접적인 엔진의 운전조건을 제어하고, 상기 냉각수 온도 조절장치(27) 및 터보 팬(29)을 통하여 간접적인 엔진의 운전조건을 제어하는 제어기(31)를 구비하게 된다.

즉, 상기 제어기(31)는 상기 배기온도센서(19)와 배기압 센서(21), 그리고 상기 열원조절밸브(17)와 배기압 조절밸브(23) 및 상기 냉각수 온도 조절장치(27) 및 터보 팬(29)에 각각 전기적으로 연결되어 전기적인 신호를 주고받게 된다.

또한, 상기 배기 매니폴더(5)의 선단에는 배출되는 가스를 강제로 배출시키도록 송풍기(33)를 장착하여 이루어진다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 차량용 배기 매니폴더 시험장치에 의하여 본 발명의 시험과정을 보다 구체적으로 설명하면, 본 발명은 배기 매니폴더(5)의 열피로 또는 열변형에 의한 내구성과, 가스켓(3)의 실링성을 시험하기 위하여 실제 운전조건에 맞는 환경으로 만들어주기 위한 것으로, 실차 상에서의 시험에 소요되는 경비나, 시간을 최소화하기 위한 것이다.

즉, 상기 버너(15)로부터 고온의 기체로 이루어지는 열원은 상기 열원공급관로(13)를 통하여 상기 더미블록(11)의 각 열원공급포트(9)로 공급된다.

상기 더미블록(11)의 각 열원공급포트(9)로 공급된 열원은 실제 실린더 헤드(1)의 배기포트(7)를 통하여 실린더 헤드(1)를 가열한 후, 상기 가스켓(3)에 영향을 주게되며, 동시에 상기 배기 매니폴더(5)을 통하여 배출된다.

이 때, 상기 배기 매니폴더(5)의 선단에 구성된 송풍기(33)는 상기 배기 매니폴더(5) 내의 배출가스(즉, 상기 열원을 지칭함)을 강제로 배출시켜 주게 된다.

이러한 시험장치의 실제 운전조건 재현과정에서, 상기 제어기(31)는 상기 배기온도센서(19)와 배기압 센서(21)로부터 검출된 배기온도 및 배기압을 실제 운전조건과 비교하여 상기 열원조절밸브(17)와 배기압 조절밸브(23)을 통하여 직접적으로 엔진의 운전조건에 맞도록 듀티 제어하게 되며, 상기 냉각수 온도 조절장치(27) 및 터보 팬(29)을 통하여서는 간접적인 엔진의 운전조건을 제어하여 냉각수 온도와 차속에 따른 외기의 조건을 맞추어주게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 배기 매니폴더 시험장치에 의하면, 실제 운전조건과 동일한 조건을 설정하여 배기 매니폴더의 내구성 및 가스켓의 실링성을 평가할 수 있도록 함으로써, 실제 엔진을 이용하여 배기 매니폴더의 내구성과 가스켓의 실링성 시험을 수행하는 것 보다 시험에 소요되는 경비와 시간을 대폭 줄일 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 배기 매니폴더 시험장치의 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 배기 매니폴더 시험장치의 장착 상태도이다.

도 3은 본 발명에 따른 차량용 배기 매니폴더 시험장치의 작동 상태를 도시한 단면도이다.

Claims

실제 엔진의 실린더 헤드와, 상기 실린더 헤드에 가스켓을 개재하여 장착되는 실제 엔진의 배기 매니폴더에 구성되어 상기 배기 매니폴더 및 가스켓의 내구성을 시험하기 위한 시험장치에 있어서,

상기 실린더 헤드 상의 각 배기포트와 연결되는 열원공급포트를 갖는 더미블록과;

상기 더미블록의 각 열원공급포트로 열원을 공급하도록 열원공급관로를 통하여 연결되는 버너와;

상기 열원공급관로 상의 일측에 장착되어 상기 버너로부터 공급되는 고열기체의 흐름을 제어신호에 따라 조절하는 열원조절밸브와;

상기 배기 매니폴더의 일측에 장착되어 배기온도신호를 출력하는 배기온도센서와;

상기 배기 매니폴더의 타측에 장착되어 배기압력신호를 출력하는 배기압 센서와;

상기 배기 매니폴더의 일단에 장착되어 제어신호에 따라 배기압력을 조절하는 배기압 조절밸브와;

상기 실린더 헤드의 워터 자켓에 냉각수관을 통하여 연결되어 상기 실린더 헤드를 실제 운전 조건에 맞는 온도로 냉각수 온도를 조절하는 냉각수 온도 조절장치와;

상기 배기 매니폴더를 향하여 실제 차량조건의 바람을 재현하는 터보 팬과;

상기 배기온도센서와 배기압 센서로부터 검출된 배기온도 및 배기압에 따라 상기 열원조절밸브와 배기압 조절밸브를 통하여 직접적인 엔진의 운전조건을 제어하고, 상기 냉각수 온도 조절장치 및 터보 팬을 통하여 간접적인 엔진의 운전조건을 제어하는 제어기;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 배기 매니폴더 시험장치.
청구항 1에 있어서, 상기 배기 매니폴더의 선단에는

배출되는 가스를 강제로 배출시키도록 송풍기를 장착하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 배기 매니폴더 시험장치.