KR100489121B1 - 엔진의 운전 조건에 따라 가변되는 라디에이터 냉각풍의송풍 방향 변경 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 엔진의 운전 조건에 따라 라디에이터를 통과하면서 엔진룸에 도입된 주행풍의 진행방향을 변경하므로써 엔진의 적온상태를 최적으로 유지하게 되는 라디에이터 냉각풍의 송풍 방향 변경 장치를 제공하는데 있다.

이를 위해 본 발명은 라디에이터의 냉각팬 후방에 설치되어 송풍되는 냉각풍의 흐름을 안내하며, 또 상하 방향으로의 굽힘이 자유로워 냉각풍의 방향을 상하로 변경할 수 있는 플렉시블 가변덕트와;

상기 플렉시블 덕트의 후방 상부에 일단이 고정되고 라디에이터측으로 연장되어 늘어내려 뜨려진 견인와이어와;

상기 견인와이어의 늘어내려뜨려진 단부에 고정되어 상기 견인와이어를 잡아당기므로써 상기 플렉시블 가변덕트의 후단을 상향으로 향하도록 굴곡시키거나 또는 견인와이어의 잡아당김을 해제하여 상기 플렉시블 가변덕트의 후단이 하방을 향해 처지도록 작동하는 액츄에이터와;

엔진의 저속 저부하 운전시에는 상기 액츄에이터를 구동하여 견인와이어를 견인하며, 엔진의 고속 고부하 운전시에는 견인와이어의 견인 상태를 해제하도록 액츄에이터를 구동 제어하는 전자제어장치;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

엔진의 운전 조건에 따라 가변되는 라디에이터 냉각풍의 송풍 방향 변경 장치{Air blowing direction changing apparatus of radiator cooling air}

본 발명은 엔진의 운전 조건에 따라 가변되는 라디에이터 냉각풍의 송풍방향 변경 장치에 관한 것이다.

실린더내의 연소가스의 온도는 2000℃ 이상에 달하지만 이 열의 전부가 동력으로 전환되는 것은 아니고, 그중 상당량은 실린더 블록과 실린더 헤드 및 피스톤 등에 흡수되어지게 되는데, 이들 부분들의 온도가 과도하게 상승하면, 실린더의 변형을 일으키거나 또는 실린더 벽의 유막을 파괴시켜 윤활 불량을 초래하고 심하면 엔진 손상을 일으키는 원인이 된다.

이와는 반대로 엔진이 너무 냉각되면 연소에 의해 생긴 열 중에서 냉각으로 인해 상실되는 양이 많아져 엔진의 열효율을 저하시켜 연료소비를 증대시키게 된다.

이에따라 엔진을 냉각하여 과열을 방지하고 또 적온으로 유지하기 위한 냉각장치가 엔진에 설치되어 있다.

엔진은 통상 물을 순환시켜 냉각하는 수냉식 냉각장치가 주로 이용되는데, 엔진을 순환하면서 더워진 냉각수는 재사용을 위해서는 방열 냉각이 필요하며, 이를 위해 엔진룸의 전방에 라디에이터를 설치하고 있다.

그리고 라디에이터의 방열성을 촉진하기 위하여 그의 후방에는 냉각팬을 설치하여 냉각팬의 구동되면 전방으로부터 유입되는 공기가 라디에이터를 통과하면서 방열냉각한 후 엔진을 통과하면서 엔진을 식히게 되어 있다.

또, 차량이 주행하게 되면 주행풍이 발생하게 되며, 이 주행풍이 라디에이터와 엔진을 통과하면서 엔진을 냉각하게 된다.

그러나 차량이 주행할 때 발생하는 주행풍의 진행방향은 엔진의 부하 조건에 상관없이 일정한 방향으로 라디에이터 그릴과 에어댐퍼를 통과한 후 에어컨 콘덴서와 라디에이터를 지나면서 냉각한 후 엔진에 부딪혀 엔진을 냉각하고 차량의 언더후드를 통해 차량의 하부측으로 배출되어지게 되나, 차량 외부로부터 유입되는 주행풍이 엔진의 부하상태나 차속에 상관없이 엔진을 향해 진행하게 되므로써 고속운전시에는 공기배출이 원활치 못하게 되므로써 공기 저항이 커져 연비가 나빠지고, 저속으로 주행시에는 엔진 성능의 향상을 위한 역활을 수행할 수 없는 문제가 있으며, 또 겨울철의 냉간시동시 엔진의 웜업 되기전 가속상태의 주행은 과도한 주행풍 유입에 따라 엔진을 과냉시켜 웜업시간을 연장시키게 되므로써 배기가스 배출에 악영향을 미치게 되는 문제가 있다.

이에 본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 엔진의 운전 조건에 따라 라디에이터를 통과하면서 엔진룸에 도입된 주행풍의 진행방향을 변경하므로써 엔진의 적온상태를 최적으로 유지하게 되는 라디에이터 냉각풍의 송풍 방향 변경 장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 라디에이터의 냉각팬 후방에 설치되어 송풍되는 냉각풍의 흐름을 안내하며, 또 상하 방향으로의 굽힘이 자유로워 냉각풍의 방향을 상하로 변경할 수 있는 플렉시블 가변덕트와;

상기 플렉시블 덕트의 후방 상부에 일단이 고정되고 라디에이터측으로 연장되어 늘어내려 뜨려진 견인와이어와;

상기 견인와이어의 늘어내려뜨려진 단부에 고정되어 상기 견인와이어를 잡아당기므로써 상기 플렉시블 가변덕트의 후단을 상향으로 향하도록 굴곡시키거나 또는 견인와이어의 잡아당김을 해제하여 상기 플렉시블 가변덕트의 후단이 하방을 향해 처지도록 작동하는 액츄에이터와;

엔진의 저속 저부하 운전시에는 상기 액츄에이터를 구동하여 견인와이어를 견인하며, 엔진의 고속 고부하 운전시에는 견인와이어의 견인 상태를 해제하도록 액츄에이터를 구동 제어하는 전자제어장치;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 라디에이터 냉각풍의 송풍 방향 변경 장치의 엔진 저속 저부하 운전시의 작동 상태를 나타내는 도면이며, 도 2는 동상 장치의 엔진 고속 고부하 운전시의 작동 상태를 나타내는 도면이다.

도면중 부호 1은 엔진이며, 엔진이 설치된 엔진룸의 전방에는 라디에이터(2)가 설치되고, 라디에이터(2)의 후방에는 냉각팬(3)이 설치되어 있다.

이 냉각팬(3)의 쉬라우드(4)에는 플렉시블 가변덕트(5)가 접속되는데, 이 플렉시블 가변덕트(5)는 전후 2개의 4각 또는 원형 강판(6)(7)들이 고무연결판(8)으로 연결되어 있어, 이 고무연결관(8)에 의해 상하 방향으로의 휘어짐이 자유롭다.

상기 플렉시블 가변덕트(5)의 후방 상부, 즉 후방 강관(7)의 상부에는 견인와이어(9)의 일단이 고리부(10)에 의해 고정되고, 이 견인와이어(9)의 타단은 라디에이터(2) 측으로 연장되어, 지지로울러(11)를 경유해서 라디에이터 전방의 하부측으로 늘어뜨려내려지며, 그 늘어내려뜨려진 견인와이어(9)의 단부는 전기적으로 온.오프 작동되는 솔레노이드로 되는 액츄에이터(12)의 플런저(13)에 고정된다.

액츄에이터(12)는 플런저(13)를 흡인하여 잡아당기는 전자석(14)을 구비하고 있으며, 전자석(14)의 여자 상태가 해제될 때 플런저(13)를 전진시키게 되는 리턴스프링(15)을 구비하고 있다.

이와같은 본 발명 장치의 작동에 대하여 설명하면 다음과 같다.

엔진이 작동되면 속도센서(16)와 TPS(17), 냉각수온센서(18), 흡기온센서(19) 및 냉각팬 작동센서(20)등으로부터 보내지는 엔진의 각종 정보를 전자제어장치(21)가 수신하여 분석하게 되며, 이때 냉각수온이 낮고 엔진이 저속 저부하 상태라면 전자제어장치(21)는 액츄에이터(12)에 전원을 인가하여 전자석(14)을 여자시킨다.

전자석(14)이 여자되면 플런저(13)를 흡인하게 되며(도시한 상태를 기준 하여서는 하강), 이에따라 플런저(13)가 후퇴하게 되면 견인와이어(9)가 잡아당겨지게 된다.

견인와이어(9)가 잡아당겨지면 그 단부에 고정된 플렉시블 가변덕트(5)의 후단강관(7)이 상부측을 향하게 되며, 이때 고무연결관(8)으로 인해 플렉시블 가변덕트(5)의 후단이 상부측을 향하여 구부러지는 것이 가능하게 된다.

이와같이 견인와이어(9)의 잡아당김에 의해 플렉시블 가변덕트(5)가 상방향을 향해 휘어지게 되면 차량의 주행에 의한 주행풍과 냉각팬(3)에 의해 도입되는 송풍공기를 포함하는 냉각풍이 상부측으로 휘어진 플렉시블 가변덕트(5)를 통해 엔진의 상부, 보다 구체적으로는 실린더 헤드의 흡기계 선단의 에어클리너 입구부측으로 송풍되는 공기의 흐름이 일어나게 된다.

이와같은 냉각풍의 진행 방향에 의해서 냉각풍이 엔진의 흡기계로 유입되어져 저속 저부하 상태에서도 충진 효율을 증대시킬 수 있게 되어 엔진 성능을 증대시키게 되며, 주행풍이 엔진 본체를 상부측으로 비켜가게 되므로 엔진의 과냉을 방지하여 웜업 시간을 단축하게 된다.

그러나 상기 각종 센서(16~20)들로부터 검출된 엔진 정보가 고속 고부하 운전으로 판정되면 전자제어장치(21)는 액츄에이터(12)에 공급되는 전원을 제어하게 되며, 이에따라 전자석(14)의 여자가 해제되어 자력을 잃게 되므로써 플런저(13)의 흡인력은 사라지고 리턴스프링(15)의 탄성력에 의해 플런저(13)를 밀어내게 되어 견인와이어(9)가 느슨하게 늘어지게 된다.

이 견인와이어(9)의 잡아당김력이 해제되고 느슨하게 되면, 플렉시블 가변덕트(5)는 후단 강판(7)의 자중에 의해 하부로 출구측이 처지게 되며, 이에따라 냉각풍의 진행 경로가 엔진의 하부쪽으로 변경되어지게 된다. 이 엔진의 하부측에는 고온의 열을 방출하는 배기매니폴드가 배기파이프로 접속되는 부분이 배설되어지고, 또 오일팬이 위치하고 있기 때문에 냉각풍이 배기계 및 오일팬을 냉각하여 엔진의 효과적인 냉각을 가져와 엔진 과열을 방지하게 되며, 주행풍과 냉각팬에 의한 송풍공기, 즉 냉각풍이 신속하게 엔진의 하부를 스쳐 외부로 배출되어지게 되므로써 공기저항이 감소되고 냉각풍의 원활한 도입이 가능하여 고속에서의 냉각성을 향상하고 엔진의 연비를 개선하게 되는 것이다.

이상과 같은 본 발명에 의하면 엔진의 운전조건에 따라 저속 저부하시에는 라디에이터 냉각을 위한 냉각풍(주행풍＋송풍팬에 의한 공기)이 엔진 상부측의 흡기계측을 향해 유동 경로가 형성되고, 엔진의 고속 고부하시에는 냉각풍이 엔진 하부의 배기계 및 오일팬측을 향해 유동경로가 형성되도록 가변되는 플렉시블 가변덕트를 냉각팬 후단에 접속하는 것에 의해서, 겨울철 냉시동시 엔진 웜업 구간에서는 냉각풍에 의한 엔진 과냉을 방지하여 배기가스 악화를 방지하며, 또 흡기충진 효율을 높여 저속에서의 엔진성능을 향상하며, 엔진의 고속 고부하 운전시에는 냉각풍이 엔진의 하부를 통해 신속하고 원활하게 외부로 배출되도록 하여 냉각풍의 원활한 도입으로 공기저항을 감소시키고 냉각성을 향상하며, 이에 더하여 오일팬과 배기계를 효과적으로 냉각하여 전체적으로 연비를 개선하게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 엔진의 운전 조건에 따라 가변되는 라디에이터 냉각풍의 송풍방향 변경 장치의 엔진 저속 저부하 운전시의 작동상태를 나타내는 도면

도 2는 동상 장치의 엔진의 고속 고부하 운전시의 작동 상태를 나타내는 도면

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 엔진 2 : 라디에이터

3 : 냉각팬 4 : 쉬라우드

5 : 플렉시블 가변덕트 6,7 : 강관

8 : 고무연결관 9 : 견인와이어

10 : 고리부 11 : 지지로울러

12 : 액츄에이터 13 : 플런저

14 : 전자석 15 : 리턴스프링

16 : 속도센서 17 : TPS

18 : 냉각수온센서 19 : 흡기온센서

20 : 냉각팬작동센서 21 : 전자제어장치

Claims (5)

1. 라디에이터의 냉각팬 후방에 설치되어 송풍되는 냉각풍의 흐름을 안내하며, 또 상하 방향으로의 굽힘이 자유로워 냉각풍의 방향을 상하로 변경할 수 있는 플렉시블 가변덕트와; 상기 플렉시블 덕트의 후방 상부에 일단이 고정되고 라디에이터측으로 연장되어 늘어내려 뜨려진 견인와이어와; 상기 견인와이어의 늘어내려뜨려진 단부에 고정되어 상기 견인와이어를 잡아당기므로써 상기 플렉시블 가변덕트의 후단을 상향으로 향하도록 굴곡시키거나 또는 견인와이어의 잡아당김을 해제하여 상기 플렉시블 가변덕트의 후단이 하방을 향해 처지도록 작동하는 액츄에이터와; 엔진의 저속 저부하 운전시에는 상기 액츄에이터를 구동하여 견인와이어를 견인하며, 엔진의 고속 고부하 운전시에는 견인와이어의 견인 상태를 해제하도록 액츄에이터를 구동 제어하는 전자제어장치;를 포함하여 구성되는 라디에이터 냉각풍의 송풍방향 변경장치에 있어서,

   상기한 플렉시블 가변덕트(5)는 전방 및 후방 강관(6,7)이 고무연결관(8)으로 접속되어, 상기 고무연결관(8)에 의해 상하로 구부러짐이 자유롭도록 형성된 것을 특징으로 하는 엔진의 운전조건에 따라 가변되는 라디에이터 냉각풍의 송풍 방향 변경장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기한 액츄에이터(12)는,

   상기한 견인와이어(9)의 단부가 고정되어 와이어를 견인하거나 또는 견인 해제하는 플런저(13)와;

   전원 인가시 여자되어 상기 플런저(13)를 흡인하여 잡아당기는 전자석(14)과;

   상기 전자석(14)의 자력이 소거될 때 상기 플런저(13)를 밀어 견인 와이어(9)를 느슨하게 하는 리턴스프링(15);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 엔진의 운전조건에 따라 가변되는 라디에이터 냉각풍의 송풍 방향 변경장치.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서,

   상기한 견인와이어(9)는 라디에이터(2)에 고정된 지지로울러(11)를 경유해서 방향이 전환되도록 구성된 것을 특징으로 하는 엔진의 운전조건에 따라 가변되는 라디에이터 냉각풍의 송풍 방향 변경장치.
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