KR100488562B1 - 엔진의 터보 랙 현상 방지 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엔진룸의 전방측에 주행풍의 입력방향이 조절될 수 있는 에어 가이드를 형성하여, 엔진의 운전 조건에 따라 에어덕트로 입력되는 주행풍의 풍량 및 풍향이 조절되도록 하여 흡입공기 부족에 의해 터보 랙이 발생되는 현상을 방지하기 위한 엔진의 터보 랙 현상 방지장치에 관한 것으로,
엔진룸의 전방으로 주행풍의 유입을 유도하기 위한 에어 그릴이 형성되고, 배기가스의 배출압력을 이용하여 에어덕트에서 흡입된 흡입공기를 가압한 다음 연소실로 유입시키는 터보차저가 장착되는 엔진에 있어서,
상기한 에어덕트를 통해 흡입되는 공기의 풍량 및 풍향이 엔진의 운전조건에 따라서 조절되도록 상기 에어 그릴의 후방측과 에어 덕트의 전방측 사이에 에어 가이드가 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

엔진의 터보 랙 현상 방지장치{Prevention apparatus of turbo lag}
본 발명은 엔진의 터보 랙 현상 방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진룸의 전방측에 주행풍의 입력방향이 조절될 수 있는 에어 가이드를 형성하여, 엔진의 운전 조건에 따라 에어덕트로 입력되는 주행풍의 풍량 및 풍향이 조절되도록 하여 흡입공기 부족에 의해 터보 랙이 발생되는 현상을 방지하기 위한 엔진의 터보 랙 현상 방지장치에 관한 것이다.
일반적인 디젤엔진에는 배기가스의 배출압력을 이용하여 흡입공기를 가압한 후, 가압된 흡입공기가 연소실로 공급되도록 하는 터보차저가 장착된다.
도 4는 일반적인 디젤엔진의 흡입공기 공급시스템을 간략하게 도시한 도면으로서, 엔진(10)으로 공급되는 흡입공기는 에어덕트(11)로 유입되어 에어클리너(12)에서 정화된 후, 배기매니폴드(16)에서 배출되는 배기가스의 배출압력으로 회전되는 터보차저(13)에 의해 가압된다. 그런데 상기한 터보차저(13)에서 가압되는 흡입공기의 온도조절은 인위적으로 불가능하므로서, 흡입공기의 온도는 필요이상으로 과다하게 상승된다. 따라서 과다하게 공기의 온도가 상승된 상태로는 흡입공기의 밀도가 낮아져 엔진의 출력을 향상시키지 못하게 된다. 그래서 이를 개선하기 위해서 상기한 터보차저(13)에서 가압된 공기를 냉각하기 위한 인터쿨러(14)가 상기한 터보차저(13)와 흡기 매니폴드(15)를 잇는 흡기라인(16)의 도중에 형성된다.
그리고 상기한 인터쿨러(14)에서 냉각된 흡입공기는 운전자의 엑셀페달 조작량에 의한 스로틀밸브의 개도량에 따라서 서지탱크에서 스월을 일으키며 연소실로 유입된다.
한편, 엔진(10)의 전방에는 워터재킷을 순환하며 가열된 냉각수를 식히기 위한 라디에이터(17)가 형성된다. 상기와 같이 구성되는 흡기 시스템에서는 라디에이터(17) 및 인터쿨러(14)의 냉각을 위한 열교환 수단으로 차량의 주행풍이 이용된다. 이를 위해 엔진룸의 전방측에는 라디에이터(17) 및 인터쿨러(14) 측으로 주행풍이 유입될 수 있도록 에어 그릴(18)이 형성된다.
그런데 에어덕트(11)를 통과한 공기는 에어클리너(12)를 통과하여 터보차저(13)에서 과급된 후 인터쿨러(14)를 통과하여 흡기 매니폴드(15)로 들어간 후 연소되어 배기 매니폴드(16)로 배출된다. 터보차저(13)의 랙 현상은 운전자가 차량 정지 후에 엑셀페달을 급격히 밟았을 때, 터보차저는 과급되지 않은 상태에서 과급상태까지 도달하는데 약간의 시간이 걸리게 된다. 이러한 현상을 터보 랙 현상이라고 하는데, 터보 랙 현상은 약 2~3초 정도 진행되고, 이 때 운전자는 차량이 무겁다고 느끼게 되며, 경사길에서의 출발시에는 터보 랙에 의해서 차량이 밀리게 되는 현상이 나타난다.
상술한 바와 같은 터보 랙 현상은 급격한 스로틀 밸브의 열림에 따른 회전저항 및 공기유로상의 저항에 의한 것으로, 터보 랙 현상을 방지하기 위해서는 공기저항을 없애야 한다.
즉, 차량이 초기에 발진할 때에는 에어덕트로 유입되는 공기량의 부족하므로 연소실로 공급되는 연료량이 줄어 엔진에서 발생되는 토오크가 감소되므로서, 차량의 발진성이 저하되며 경사길에서 차량이 밀리는 현상이 발생되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 엔진룸의 전방측에 주행풍의 입력방향이 조절될 수 있는 에어 가이드를 형성하여, 엔진의 운전 조건에 따라 에어덕트로 입력되는 주행풍의 풍량 및 풍향이 조절되도록 하여 흡입공기 부족에 의해 터보 랙이 발생되는 현상을 방지하기 위한 엔진의 터보 랙 현상 방지장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,
엔진룸의 전방으로 주행풍의 유입을 유도하기 위한 에어 그릴이 형성되고, 배기가스의 배출압력을 이용하여 에어덕트에서 흡입된 흡입공기를 가압한 다음 연소실로 유입시키는 터보차저가 장착되는 엔진에 있어서,
상기한 에어덕트를 통해 흡입되는 공기의 풍량 및 풍향이 엔진의 운전조건에 따라서 조절되도록 상기 에어 그릴의 후방측과 에어 덕트의 전방측 사이에 에어 가이드가 형성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 터보 랙 방지장치의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 터보 랙 방지장치의 구성도이고, 도 2 내지 도 3은 본 발명에 의한 터보 랙 방지장치의 작동상태도이다.
도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명에 의해 형성되는 에어 가이드를 지시하는 것이고, 일부의 도면부호는 종래기술의 설명에서 사용된 부호가 그대로 인용된다.
일반적인 차량의 엔진룸의 전방측에는 주행풍으로서 라디에이터(17) 및 인터쿨러(14)가 열교환되어 냉각수 및 흡입공기가 냉각되도록 하기 위한 에어 그릴(18)이 형성된다.
본 발명은 상기 에어 그릴(18)의 후방측과 에어 덕트(11)의 전방측 사이에 에어 덕트로 유입되는 주행풍의 풍향이 조절되도록 하기 위한 에어 가이드(20)가 형성된다. 상기 에어 가이드(20)는 다수의 수직 블레이드(21)로 구성되어, 블레이드(21)의 경사각도에 따라서 에어 덕트(11) 측으로 주행풍이 많이 유도되거나, 라디에이터(17) 측으로 주행풍이 많이 유도되도록 하기 위한 것이다.
그리고 상기한 에어 가이드(20)의 수직 블레이드(21)는 일률적으로 작동될 수 있도록 서로 링크(22)로써 연결되어지며, 상기 링크(22)의 일단은 엔진(10)의 운전조건에 따른 전자제어장치(30)의 제어에 의해 작동되는 구동수단(31)에 연결된다. 상기 구동수단(31)은 스텝모터 혹은 솔레노이드 등이 사용되는 것이 바람직하다.
즉, 엔진(10)이 시동 초기시일 경우에는 상기 에어 덕트(11) 측으로 주행풍이 많이 흐를 수 있도록 에어 가이드(20)가 에어 덕트(11) 쪽을 향해 경사지고, 엔진이 운전중일 경우에는 엔진의 냉각효율이 상승될 수 있도록 에어 가이드(20)가 상기 라디에이터(17) 쪽을 향해 경사지도록 구성되는 것이다.
이상과 같이 구성되는 본 발명의 작동을 설명하면 다음과 같다.
운전자가 엔진을 시동한 직후의 시동초기시에는 상기 에어 가이드(20)의 수직 블레이드(21)가 에어 덕트(11) 방향을 향해 경사지게 되므로서, 에어 그릴(18)로 유입되는 주행풍이 에어 덕트(11) 측으로 향하게 되어 연소실에는 충분한 공기가 유입된다. 따라서 종래기술의 경우 시동초기시에 운전자가 엑셀페달을 급격히 밟았을 경우에 흡입공기가 충분히 과급되지 못하므로서 발생되었던 터보 랙 현상의 발생이 방지된다.
한편, 엔진(10)이 시동되어 엔진의 온도가 상승되면 엔진을 냉각하기 위한 냉각수가 라디에이터(17)를 순환하게 된다. 이 경우에는 상기한 전자제어장치(30)에서는 구동수단(31)을 제어하여 상기 에어 가이드(20)의 수직 블레이드(21)가 상기 라디에이터(17) 측을 향해 경사지게 된다.
따라서 에어 그릴(18)을 통과한 주행풍은 라디에이터 측을 향해 많이 흐르게 되므로서 라디에이터(17)의 냉각성능이 향상된다.
이상과 같이 구성되는 본 발명은 엔진의 시동초기시에 에어 가이드가 에어 덕트 쪽을 향해 경사지게 되므로서 운전자가 시동초기시에 엑셀 페달을 급격히 밟았을 경우에도 터보 랙 현상의 발생이 방지되고, 엔진이 운전중일 경우에는 에어 가이드가 엔진 냉각을 위한 라디에이터 측으로 경사지게 되므로서 엔진의 냉각성능이 향상되는 커다란 장점이 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 터보 랙 방지장치의 구성도.
도 2 내지 도 3은 본 발명에 의한 터보 랙 방지장치의 작동상태도.
도 4는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 엔진 11 : 에어 덕트
12 : 에어 클리너 13 : 터보 차저
14 : 인터쿨러 15 : 흡기 매니폴드
17 : 라디에이터 18 : 에어 그릴
20 : 에어 가이드 21 : 에어 가이드
21 : 블레이드 22 : 링크
30 : 전자제어장치 31 : 구동수단

Claims (3)

  1. 엔진룸의 전방으로 주행풍의 유입을 유도하기 위한 에어 그릴이 형성되고, 배기가스의 배출압력을 이용하여 에어덕트에서 흡입된 흡입공기를 가압한 다음 연소실로 유입시키는 터보차저가 장착되는 엔진에 있어서,
    상기한 에어덕트(11)를 통해 흡입되는 공기의 풍량 및 풍향이 엔진(10)의 운전조건에 따라서 조절되도록 상기 에어 그릴(18)의 후방측과 에어 덕트(11)의 전방측 사이에 에어 가이드(20)가 형성되어지되,
    상기한 에어 가이드(20)는 다수의 수직 블레이드(21)들이 일률적으로 작동될 수 있도록 서로 링크(22)로써 연결되며,
    상기한 링크(22)의 일측단은 엔진(10)의 운전조건에 따른 전자제어장치(30)의 제어에 의해 구동되는 구동수단(31)과 연결된 것을 특징으로 하는 엔진의 터보 랙 현상 방지장치.
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