KR100530001B1 - Structure of wastegate valve for turbocharger - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액츄에이터 로드(102)와 웨이스트 게이트 밸브의 로드(205-2)가 일직선상에 위치하거나 평행이 되도록 액츄에이터(101)를 웨이스트 게이트 상부 위치에 다이렉트로 장착하고 웨이스트 게이트와 액츄에이터를 연결 고정하며 웨이스트 게이트 밸브(205)의 하부 밑면(205-1)이 반구형 형태로 형성되어 있어 웨이스트 게이트 밸브(205)가 웨이스트 게이트(15a)를 막는 경우 웨이스트 게이트 밸브(205)의 하부 접촉면이 약간 틀어지거나 어긋나더라도 웨이스트 게이트 밸브(205)가 웨이스트 게이트(15a)를 완전히 막아주어 웨이스트 게이트(15a) 및 웨이스트 게이트 밸브(205)가 완전하게 제기능을 하며 연결로드(220)에 지렛대(230)를 장착하여 액츄에이터(100) 및 웨이스트 게이트 밸브(205)가 직선왕복운동을 계속할 때 액츄에이터 로드(102) 및 웨이스트 게이트 밸브(205)의 중심을 잡아주며 액츄에이터 로드(102) 및 웨이스트 게이트 밸브(205)의 중심을 잡아주기 때문에 액츄에이터 로드(102)가 흔들리거나 휘게 되는 것을 방지하며 액츄에이터(101) 자체의 고장을 방지할 수 있고 액츄에이터 로드(102)에 무리한 힘이 가해지지 않아 액츄에이터 로드(102)가 흔들리는 것을 방지하며 더 나아가서 액츄에이터 로드(102)가 휘게 되는 것을 방지하여 액츄에이터(101) 자체의 고장을 방지할 수 있는 터보차저의 웨이스트 게이트 밸브 다이렉트 연결구조에 관한 것이다.According to the present invention, the actuator 101 is directly mounted to the waste gate upper position so that the actuator rod 102 and the rod 205-2 of the waste gate valve are aligned or parallel to each other, and the waste gate and the actuator are connected and fixed. When the lower bottom surface 205-1 of the waste gate valve 205 is formed in a hemispherical shape and the waste gate valve 205 blocks the waste gate 15a, the lower contact surface of the waste gate valve 205 is slightly distorted or misaligned. Even if the waste gate valve 205 completely blocks the waste gate 15a, the waste gate 15a and the waste gate valve 205 function completely, and the lever 230 is mounted on the connecting rod 220 to actuate the actuator. Actuator rod 102 and waste gate valve 20 when the 100 and waste gate valve 205 continues the straight reciprocating motion. 5) and centers the actuator rod 102 and the waste gate valve 205, thereby preventing the actuator rod 102 from shaking or bending and preventing the failure of the actuator 101 itself. Too much force is not applied to the actuator rod 102 to prevent the actuator rod 102 from shaking and further to prevent the actuator rod 102 from bending, thereby preventing the failure of the actuator 101 itself. The present invention relates to a waste gate valve direct connection structure.
Description
본 발명은 엔진의 출력을 증가시키기 위한 터보차저(turbocharger)의 웨이스트 게이트 밸브 다이렉트 연결구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액츄에이터 로드(102)와 웨이스트 게이트 밸브의 로드(205-2)가 일직선상에 위치하거나 평행이 되도록 액츄에이터(101)를 웨이스트 게이트 상부 위치에 다이렉트로 장착하고 웨이스트 게이트 밸브(205)의 하부 밑면(205-1)이 반구형 형태로 형성되어 있는 터보차저(turbocharger)의 웨이스트 게이트 밸브 다이렉트 연결구조에 관한 것이다. The present invention relates to a wastegate valve direct connection structure of a turbocharger for increasing the output of an engine, and more particularly, the actuator rod 102 and the rod gate 205-2 of the wastegate valve are in a straight line. The turbocharger wastegate valve direct, in which the actuator 101 is directly mounted on the wastegate upper position so as to be positioned or parallel, and the lower bottom 205-1 of the wastegate valve 205 is formed in a hemispherical shape. It relates to the connection structure.
일반적으로 엔진의 실린더 내부로 보다 많은 혼합공기가 과잉 공급되면 동일한 속도하에서 엔진은 더 큰 동력을 발생시킬 수 있으며, 팽창 행정 동안 높은 압력을 발생시키고 출력을 향상시킨다. 이와 같이 실린더내로 과도하게 혼합공기를 공급하기 위하여 터보차저가 사용된다. 그러나, 흡기 매니폴드내에 걸리는 부스트(boost) 압력이 너무 크면 이상 연소(detonation)가 생기고 엔진의 손상을 초래할 수 있어 과도한 부스트 압력을 억제하기 위하여 터보차저에는 웨이스트 게이트가 형성되어 있으며 상기 웨이스트 게이트를 개폐하는 웨이스트 게이트 밸브가 구비되어 있다. 이러한 웨이스트 게이트 및 웨이스트 게이트 밸브에 의하여, 부스트 압력이 일정한 값에 도달하게 되면 배기가스의 일부분이 터빈을 바이패스(bypass)하여 웨이스트 게이트로 흐르게 되어 터빈을 회전시키지 않고 외부로 배기된다. In general, when more mixed air is supplied into the cylinder of the engine, the engine can generate more power at the same speed, generating high pressure and improving power during the expansion stroke. As such, a turbocharger is used to supply excessively mixed air into the cylinder. However, if the boost pressure applied to the intake manifold is too large, abnormal combustion may occur and damage the engine, and a waste gate is formed in the turbocharger to suppress excessive boost pressure, and the waste gate is opened and closed. A waste gate valve is provided. By this waste gate and waste gate valve, when the boost pressure reaches a constant value, a portion of the exhaust gas bypasses the turbine and flows to the waste gate, and is exhausted to the outside without rotating the turbine.
도 1 내지 도 4를 참조하여 엔진, 터보차저 및 웨이스트 게이트의 작동을 설명하기로 한다. 도 1은 종래의 웨이스트 게이트 및 밸브를 설명하기 위하여 엔진을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 종래 웨이스트 게이트 및 밸브가 장착된 터보차저를 나타낸 도면이고, 도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 터보차저의 웨이스트 게이트 및 밸브를 설명하기 위한 도면이다. 엔진의 실린더(1)내에서 압축된 혼합 공기가 점화되어 팽창되면서 배기밸브(2b)가 열리고, 피스톤(3)이 다시 위로 올라오면서 연소된 가스가 배출된다. 이와 같이 배출되는 배기가스는 터보차저(10)의 배기가스 유입관(15)을 통과하면서 터빈(11)을 회전시킨다. 배기 가스에 의하여 회전되는 터빈(11)과 동시에 작동하여 압축기(13)의 펜(13a)이 회전하면서, 외부의 공기가 강제로 실린더(1)내로 과잉 공급되어 엔진출력을 증대시키게 된다. 1 to 4, the operation of the engine, turbocharger and waste gate will be described. 1 is a view schematically showing an engine to explain a conventional waste gate and a valve, FIG. 2 is a view showing a turbocharger equipped with a conventional waste gate and a valve, and FIGS. 3 and 4 are shown in FIG. It is a figure for demonstrating the waste gate and the valve | bulb of a turbocharger. As the mixed air compressed in the cylinder 1 of the engine is ignited and expanded, the exhaust valve 2b opens, and the piston 3 rises up again to discharge the burned gas. The exhaust gas discharged in this way rotates the turbine 11 while passing through the exhaust gas inlet pipe 15 of the turbocharger 10. As the pen 13a of the compressor 13 rotates while operating simultaneously with the turbine 11 rotated by the exhaust gas, external air is forcibly supplied into the cylinder 1 to increase the engine output.
그러나, 배출되는 모든 배기가스가 터빈(11)을 회전시키게 되면 그만큼 흡기 매니폴드(5)에 과도한 부스트 압력이 발생하여 이상 연소현상 또는 엔진 이상현상을 초래할 수 있게 된다. 이러한 문제를 해소하기 위하여 웨이스트 게이트가 형성되며, 터빈(11) 상류측 배기가스 유입관(15)에 웨이스트 게이트(15a)가 형성되고, 웨이스트 게이트(15a)는 웨이스트 게이트 밸브(29)에 의하여 선택적으로 개폐되도록 구성되어 있다. 흡기 매니폴드(5)에 과도한 부스트 압력이 발생하는 경우, 웨이스트 게이트 밸브(29)가 열려 실린더(1)에서 배출되는 배기가스의 일부가 터빈(11)을 회전시키지 않고 바로 외부로 바이패스(bypass)되어 부스트 압력이 과도하게 걸리는 것을 방지할 수 있게 된다. However, when all the exhaust gas discharged rotates the turbine 11, excessive boost pressure may be generated in the intake manifold 5, resulting in abnormal combustion or engine abnormality. In order to solve this problem, a waste gate is formed, a waste gate 15a is formed in the exhaust gas inlet pipe 15 upstream of the turbine 11, and the waste gate 15a is selectively selected by the waste gate valve 29. It is configured to open and close by. When excessive boost pressure is generated in the intake manifold 5, the waste gate valve 29 is opened so that a part of the exhaust gas discharged from the cylinder 1 bypasses the turbine 11 immediately without rotating the turbine 11. This prevents excessive boost pressure.
도 1 내지 도 4에서 알 수 있는 바와 같이 종래의 웨이스트 게이트 및 밸브는 액츄에이터(21 : actuator), 연결로드(23 : actuator rod), 힌지바(25 : hinge bar), 연결바(27) 및 웨이스트 게이트 밸브(29)를 구비한다. 액츄에이터(21)는 웨이스트 게이트(15a)를 선택적으로 개폐하도록 구동되는 것으로서 일정한 부스트 압력 이상이 되면 웨이스트 게이트(15a)를 열어 배기가스의 일부가 바이패스 되도록 하고 일정한 부스트 압력 이하로 되면 웨이스트 게이트(15a)를 막아서 배기가스가 터빈(11)을 회전시키도록 한다. 종래의 웨이스트 게이트 및 밸브에서 연결로드(23)는 액츄에이터(21)에 의하여 작동되는 것으로서 일단은 액츄에이터(21)측에 연결되고 타단은 힌지바(25)에 핀연결된다. As can be seen in Figures 1 to 4, conventional waste gates and valves include an actuator 21, an actuator rod 23, a hinge bar 25, a hinge bar 27 and a waste. A gate valve 29 is provided. The actuator 21 is driven to selectively open and close the waste gate 15a. When the actuator 21 is above a certain boost pressure, the actuator 21 opens the waste gate 15a so that a part of the exhaust gas is bypassed. ) To allow the exhaust gas to rotate the turbine (11). In the conventional waste gate and valve, the connecting rod 23 is operated by the actuator 21, one end of which is connected to the actuator 21 side and the other end of which is pinned to the hinge bar 25.
액츄에이터는 흡기 매니폴드에 가해지는 부스트 압력에 의하여 구동되는 다이아프램 유닛이다. 액츄에이터는 흡기 매니폴드에 가해지는 부스트 압력을 센싱하는 센서와 상기 센서에 의하여 소정 압력이상인 것으로 감지되면 상기 액츄에이터를 제어하는 솔레노이드 밸브로 구성되어 있다. The actuator is a diaphragm unit driven by a boost pressure applied to the intake manifold. The actuator is composed of a sensor for sensing the boost pressure applied to the intake manifold and a solenoid valve for controlling the actuator when the sensor detects that the pressure is higher than a predetermined pressure.
힌지바(25)는 일단이 연결로드(23)에 핀연결되고 타단은 연결바(27)에 고정되어, 액츄에이터(21)가 직선운동함에 따라 핀열결부(26)를 회전중심으로 하여 회동한다. 종래의 웨이스트 게이트 및 밸브에서 연결바(27)는 연결로드(23)에 의하여 회동되는 힌지바(25)와 동시에 작동하면서 회동되는 것으로서 타단은 웨이스트 게이트 밸브(29)와 용접에 의하여 고정되어 웨이스트 게이트 밸브(29)가 연결바(27)와 동시에 작동하면서 회동하게 된다. One end of the hinge bar 25 is pin-connected to the connecting rod 23 and the other end is fixed to the connecting bar 27. As the actuator 21 moves linearly, the hinge bar 25 rotates around the pin connecting part 26 as the center of rotation. In the conventional waste gate and valve, the connecting bar 27 is rotated while simultaneously operating with the hinge bar 25 rotated by the connecting rod 23, and the other end is fixed by welding with the waste gate valve 29 to the waste gate. The valve 29 is rotated while operating simultaneously with the connecting bar 27.
도 1 내지 도 4에서 알 수 있는 바와 같이 종래의 웨이스트 게이트 및 밸브에서 웨이스트 게이트 밸브(29)는 연결바(27)에 고정되어 연결바(27)와 동시에 작동하면서 회동된다. 이러한 웨이스트 게이트 밸브(29)는 연결바(27)를 회전축으로 하여 회동함으로써 웨이스트 게이트(15a)를 선택적으로 개폐하게 된다. 웨이스트 게이트 밸브(29)가 회동되어 웨이스트 게이트(15a)가 개폐되게 함으로써 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 연결바(27)에 대하여 틸팅(tilting)되도록 설치되어 있다. 1 to 4, in the conventional waste gate and the valve, the waste gate valve 29 is fixed to the connecting bar 27 and rotates while operating simultaneously with the connecting bar 27. Such a waste gate valve 29 selectively opens and closes the waste gate 15a by rotating the connecting bar 27 as a rotation axis. The waste gate valve 29 is rotated so that the waste gate 15a is opened and closed so that the waste gate valve 29 is tilted with respect to the connecting bar 27 as shown in FIGS. 3 and 4.
도 1 내지 도 4에서 알 수 있는 바와 같이 종래의 웨이스트 게이트 및 밸브는 부스트 압력이 소정 압력 이상이 되면 액츄에이터(21)가 작동되어 연결로드(23)가 도 2의 화살표 B 방향으로 직선운동을 하고, 이와 연동하여 힌지바(25)가 도면상 반시계방향으로 회동하게 된다. 연결바(27)는 힌지바(25)의 회동방향인 반시계방향으로 회동하게 되고 연결바(27)에 설치되는 웨이스트 게이트 밸브(29)가 웨이스트 게이트(15a)를 열어 배기가스의 일부가 웨이스트 게이트(15a)를 통하여 바이패스됨으로써 부스트 압력을 조절할 수 있다. As can be seen in Figures 1 to 4, the conventional waste gate and the valve, when the boost pressure is more than the predetermined pressure, the actuator 21 is operated so that the connecting rod 23 is a linear movement in the direction of the arrow B of FIG. In connection with this, the hinge bar 25 is rotated counterclockwise in the drawing. The connecting bar 27 rotates in the counterclockwise direction, which is the rotational direction of the hinge bar 25, and the waste gate valve 29 installed on the connecting bar 27 opens the waste gate 15a so that a part of the exhaust gas wastes. The boost pressure can be adjusted by bypassing through the gate 15a.
한편, 부스트 압력이 소정 압력 이하로 떨어지면 액츄에이터(21)에 의하여 연결로드(23)는 도 2의 화살표 A방향으로 직선운동을 하고 이와 연동하여 힌지바(25)가 도면상 시계방향으로 회동하게 된다. 연결바(27)는 힌지바(25)의 회동방향인 시계방향으로 회동하게 되고 연결바(27)에 고정되는 웨이스트 게이트 밸브(29)가 웨이스트 게이트(15a)를 닫아 배기가스가 바이패스되지 않고 터보차저(10)의 터빈(11)을 회전시키도록 한다. On the other hand, when the boost pressure falls below a predetermined pressure, the connecting rod 23 is linearly moved in the direction of arrow A of FIG. 2 by the actuator 21, and the hinge bar 25 is rotated clockwise on the drawing in conjunction with the actuator. . The connecting bar 27 rotates clockwise in the rotational direction of the hinge bar 25 and the waste gate valve 29 fixed to the connecting bar 27 closes the waste gate 15a so that the exhaust gas is not bypassed. The turbine 11 of the turbocharger 10 is rotated.
그러나, 도 1 내지 도 4에서 알 수 있는 바와 같이 종래의 웨이스트 게이트 및 밸브는 액츄에이터(21), 연결로드(23), 힌지바(25), 연결바(27) 및 웨이스트 게이트 밸브(29)와 같이 다수의 부품으로 이루어져 그 조립이 용이하지 않으며 조립공정이 복잡하고 장기간 사용시 웨이스트 게이트 또는 웨이스트 게이트 밸브가 파손되어 웨이스트 게이트 또는 웨이스트 게이트 밸브를 교체하여 수리해야 하는 문제점이 있었다. 또한, 종래의 웨이스트 게이트 및 밸브는 웨이스트 게이트 밸브(29)가 일정한 회전축을 중심으로 회동하면서 웨이스트 게이트(15a)를 개폐함으로써 틸팅되도록 하여야 하기 때문에 장시간 작동되는 경우 틸팅부(29a)에 크랙이 발생하거나 파손되는 문제가 있다. 또한, 종래의 웨이스트 게이트 및 밸브는 웨이스트 게이트 내부에서 배기가스의 맥동현상에 의하여 웨이스트 게이트 밸브(29), 힌지바(25) 및 다른 부품에 크랙이 발생하거나 파손되는 문제가 있었다. However, as can be seen in Figures 1 to 4, the conventional waste gates and valves and the actuator 21, the connecting rod 23, the hinge bar 25, the connecting bar 27 and the waste gate valve 29 and As it is composed of a plurality of parts, the assembly is not easy, the assembly process is complicated, the waste gate or waste gate valve is damaged in the long-term use, there is a problem that must be repaired by replacing the waste gate or waste gate valve. In addition, the conventional waste gate and the valve should be tilted by opening and closing the waste gate 15a while the waste gate valve 29 is rotated about a certain rotational axis, so that the crack occurs in the tilting portion 29a when it is operated for a long time. There is a problem of breakage. In addition, the conventional waste gate and the valve has a problem that cracks or damage to the waste gate valve 29, the hinge bar 25 and other components due to the pulsation of the exhaust gas inside the waste gate.
특허출원 제2004-86760호 및 실용신안등록 제374326호에 이미 출원된 바 있으며 도 5 내지 도 6에서 알 수 있는 바와 같이 종래의 웨이스트 게이트 및 밸브는 엔진 터보차저의 터빈 상류측 배기가스 유입관에 형성되어 배기가스의 일부가 터빈에 영향을 미치지 않게 배출되는 웨이스트 게이트를 선택적으로 개폐하는 웨이스트 게이트 밸브; 상기 웨이스트 게이트 밸브의 직선운동을 안내하며 지지하는 부시; 상기 웨이스트 게이트 밸브를 직선운동시키는 연결로드(actuator rod); 및 상기 연결로드를 작동시키는 액츄에이터(actuator)로 이루어진 것이다. 연결로드 및 웨이스트 게이트 밸브는 선택적으로 착탈가능하다. Patent application No. 2004-86760 and Utility Model Registration No. 374326 have already been filed, and as can be seen in Figures 5 to 6, the conventional waste gate and valve is connected to the exhaust gas inlet pipe upstream of the turbine of the engine turbocharger. A waste gate valve which is formed to selectively open and close the waste gate in which part of the exhaust gas is discharged without affecting the turbine; A bush which guides and supports the linear motion of the waste gate valve; An actuator rod for linearly moving the waste gate valve; And it is made of an actuator (actuator) for operating the connecting rod. The connecting rod and waste gate valve are selectively removable.
종래의 웨이스트 게이트 및 밸브는 엔진의 터보차저(10)에 설치되어 엔진의 흡기 매니폴드(5)에 가해지는 부스트 압력을 조절하는 것이다. 액츄에이터(101)는 웨이스트 게이트(15a)를 선택적으로 개폐하도록 구동되는 것으로서 엔진의 흡기 매니폴드(5)에 가해지는 부스트 압력이 소정 압력 이상이 되면 웨이스트 게이트(15a)를 개방하여 배기가스의 일부가 바이패스 되도록 하고 일정한 부스트 압력 이하로 되면 웨이스트 게이트(15a)를 차단하여 배기가스가 바이패스되지 않고 터보차저(10)의 터빈(11)을 회전시키도록 한다. 액츄에이터(101)의 구동은 공기 또는 컴퓨터에 의하여 제어될 수 있다. 공기에 의한 제어는 액추에이터(101)내에 다이어프램 스프링이 설치되어 부스트 압력이 스프링의 탄성력을 초과할 때 탄성변형되어 연결로드(103) 및 웨이스트 게이트 밸브(105)를 구동시켜 웨이스트 게이트(15a)를 개방시켜 배기가스의 일부가 바이패스되도록 한다. 부스트 압력이 스프링의 탄성력을 초과하지 않는 때는 스프링의 탄성복귀력에 의하여 연결로드(103) 및 웨이스트 게이트 밸브(105)가 윈위치되어 웨이스트 게이트(15a)를 차단하여 배기가스가 바이패스되지 않고 터보차저(10)의 터빈(11)으로만 유동하게 한다. 컴퓨터에 의한 제어는 흡기 매니폴드(5) 내에 압력센서가 설치되어 부스트 압력이 미리 설정된 압력치 이상이 되면 컴퓨터나 ECM에 신호를 보내고, 이 신호에 의하여 액츄에이터(101)를 제어하는 솔레노이드 밸브가 작동하여 연결로드(103) 및 웨이스트 게이트 밸브(105)를 구동시켜 웨이스트 게이트(15a)를 개방시켜 배기가스의 일부가 바이패스 되도록 한다. 압력센서에 의하여 미리 설정된 압력치 이하로 떨어지면 컴퓨터나 ECM에 신호를 보내고 그 신호에 따라 솔레노이드 밸브가 작동하여 연결로드(103) 및 웨이스트 게이트 밸브(105)를 구동시켜 웨이스트 게이트(15a)를 차단하여 배기가스가 바이패스되지 않고 터보차저(10)의 터빈(11)으로만 유동하게 한다. Conventional waste gates and valves are installed in the turbocharger 10 of the engine to regulate the boost pressure applied to the intake manifold 5 of the engine. The actuator 101 is driven to selectively open and close the waste gate 15a. When the boost pressure applied to the intake manifold 5 of the engine reaches a predetermined pressure or more, the waste gate 15a is opened to partially discharge the waste gate 15a. When bypassed and below a certain boost pressure, the waste gate 15a is blocked to rotate the turbine 11 of the turbocharger 10 without the exhaust gas being bypassed. The drive of the actuator 101 can be controlled by air or by a computer. Control by air is provided with a diaphragm spring in the actuator 101 and elastically deforms when the boost pressure exceeds the spring force of the spring to drive the connecting rod 103 and the waste gate valve 105 to open the waste gate 15a. So that part of the exhaust gas is bypassed. When the boost pressure does not exceed the elastic force of the spring, the connecting rod 103 and the waste gate valve 105 are winched by the spring's elastic return force to block the waste gate 15a so that the exhaust gas is not bypassed and the turbo Only the turbine 11 of the charger 10 is allowed to flow. The control by the computer sends a signal to the computer or the ECM when the pressure sensor is installed in the intake manifold 5 and the boost pressure is higher than the preset pressure value, and the solenoid valve which controls the actuator 101 is operated by this signal. Thus, the connecting rod 103 and the waste gate valve 105 are driven to open the waste gate 15a so that a part of the exhaust gas is bypassed. When the pressure sensor falls below a predetermined pressure value, a signal is sent to the computer or the ECM, and the solenoid valve operates according to the signal to drive the connecting rod 103 and the waste gate valve 105 to shut off the waste gate 15a. The exhaust gas is not bypassed and flows only to the turbine 11 of the turbocharger 10.
도 5 내지 도 7에서 알 수 있는 바와 같이 종래의 웨이스트 게이트 및 밸브에서 연결로드(103)는 일단이 액츄에이터(101) 측에 그 길이방향으로 이동가능하게 설치되고 타단은 웨이스트 게이트 밸브(105)와 고정되어, 액츄에이터(101)에 의하여 연결로드(103)가 그 길이방향으로 직선운동하고 이와 연동하여 웨이스트 게이트 밸브(105)가 웨이스트 게이트(15a)를 선택적으로 개폐한다. 부시(107)는 연결로드(103)의 길이방향 직선운동을 안내하며 지지하는 것으로서, 터보차저 하우징(10a)에 고정되어 웨이스트 게이트(15a)가 차단되었을 때 외부로 배기가스가 유출되지 않도록 실링(sealing)하는 기능을 한다. 웨이스트 게이트 밸브(105)는 액츄에이터(101) 및 연결로드(103)의 직선운동에 의하여, 웨이스트 게이트(15a)를 개방 또는 차단하며 도 1에 도시된 실린더의 흡기밸브(2 a) 및 배기밸브(2b)와 동일하게 형성하여 별도의 작업라인을 구축할 필요없이 기존의 흡기밸브(2 a) 및 배기밸브(2b)를 사용한 것이다. 이 경우 웨이스트 게이트 밸브(105)가 부시(107)에 의하여 안내되며 지지된다. As can be seen in Figures 5 to 7 in the conventional waste gate and valve, one end of the connecting rod 103 is installed to be movable in the longitudinal direction on the actuator 101 side and the other end and the waste gate valve 105 Fixed, the connecting rod 103 is linearly moved in the longitudinal direction by the actuator 101 and the waste gate valve 105 selectively opens and closes the waste gate 15a in association with it. The bush 107 guides and supports the longitudinal linear motion of the connecting rod 103 and is fixed to the turbocharger housing 10a to prevent the exhaust gas from flowing out when the waste gate 15a is blocked. sealing function. The waste gate valve 105 opens or closes the waste gate 15a by the linear movement of the actuator 101 and the connecting rod 103, and the intake valve 2 a and the exhaust valve of the cylinder shown in FIG. It is formed in the same manner as 2b) and uses the existing intake valve (2 a) and exhaust valve (2b) without having to build a separate work line. In this case, the waste gate valve 105 is guided and supported by the bush 107.
엔진의 실린더(1) 내에서 압축된 혼합기가 점화되어 팽창된 후 배기밸브(2b)가 열리고, 피스톤(3)이 다시 위로 올라오면서 연소된 가스가 배출된다. 배출되는 배기가스는 터보차저(10)의 배기가스 유입관(15)을 통과하면서 터빈(11)을 회전시키고, 회전되는 터빈(11)과 동시에 작동하면서 압축기(13)의 펜(13a)이 회전하면서, 외부의 공기가 강제로 실린더(1) 내부로 과잉 공급되어 엔진출력을 증대시키게 된다. 터보차저(10)에 의하여 공기가 실린더 내부로 과잉 공급되면서 배기 매니폴드(5) 내부에 가해지는 부스트 압력이 소정 압력이상이 되면, 액츄에이터(101)가 작동되어 연결로드(103)가 부시(107)에 의하여 안내되고 지지되면서 도 5에 도시된 바와 같이 화살표 C의 방향으로 수평이동하게 된다. 이와 연동하여 웨이스트 게이트 밸브(105)가 화살표 C의 방향으로 수평이동하여 웨이스트 게이트(15a)가 개방된다. 개방된 웨이스트 게이트(15a)를 통하여, 배기가스의 일부가 바이패스되어 흡기 매니폴드(5)에 가해지는 부스트 압력을 낮추고, 엔진 실린더(1) 내부로 과잉 공급되는 공기의 량을 조절할 수 있게 된다. 흡기 매니폴드(5)에 가해지는 부스트 압력이 소정 압력 이하로 떨어지면, 연결로드(103)가 도 6에 도시된 바와 같이 화살표 D의 방향으로 수평이동하고 이와 연동하여 웨이스트 게이트 밸브(105)가 화살표 D의 방향으로 수평이동하여 웨이스트 게이트(15a)가 차단된다. 차단된 웨이스트 게이트(15a)를 통하여 배기가스가 바이패스되지 않고 터보차저(10)의 터빈(11)으로 유동하여 터빈(11)을 회전시키고 이와 동시에 작동하여 압축기(13)의 펜(13a)이 회전하여 외부의 공기를 더 많이 실린더(1) 내부로 과잉 공급하여 엔진 출력을 향상시킨다. 터보차저(10)의 웨이스트 게이트 및 밸브에 의하여 엔진의 실린더(1) 내부로 공급되는 공기 또는 혼합기체의 양을 조절함으로써 엔진 출력을 안정되게 유지 또는 증가시킬 수 있다. 흡기 매니폴드(5)에 과도한 부스트 압력이 발생하여도 부스트 압력을 낮출 수 있기 때문에 이상연소되는 것을 최소화할 수 있으며 엔진의 과부하를 방지할 수 있다. In the cylinder 1 of the engine, after the compressed mixer is ignited and expanded, the exhaust valve 2b is opened, and the piston 3 is lifted up again to discharge the burned gas. The discharged exhaust gas rotates the turbine 11 while passing through the exhaust gas inlet pipe 15 of the turbocharger 10, and simultaneously rotates the pen 13a of the compressor 13 while operating simultaneously with the rotated turbine 11. In the meantime, the outside air is forcibly supplied to the inside of the cylinder 1 to increase the engine output. When the air is excessively supplied by the turbocharger 10 to the inside of the cylinder and the boost pressure applied to the inside of the exhaust manifold 5 becomes higher than a predetermined pressure, the actuator 101 is operated to connect the connecting rod 103 to the bush 107. It is guided and supported by) to move horizontally in the direction of the arrow C as shown in FIG. In conjunction with this, the waste gate valve 105 is horizontally moved in the direction of arrow C to open the waste gate 15a. A part of the exhaust gas is bypassed through the opened waste gate 15a to lower the boost pressure applied to the intake manifold 5 and to adjust the amount of air supplied excessively into the engine cylinder 1. . When the boost pressure applied to the intake manifold 5 drops below a predetermined pressure, the connecting rod 103 moves horizontally in the direction of arrow D as shown in FIG. The waste gate 15a is blocked by horizontally moving in the direction D. The exhaust gas is not bypassed through the blocked waste gate 15a and flows to the turbine 11 of the turbocharger 10 to rotate the turbine 11 and simultaneously operate the pen 13a of the compressor 13. It rotates to supply more outside air into the cylinder 1 to improve the engine output. The engine output can be stably maintained or increased by adjusting the amount of air or mixed gas supplied into the cylinder 1 of the engine by the waste gate and the valve of the turbocharger 10. Even if excessive boost pressure occurs in the intake manifold 5, the boost pressure can be lowered, thereby minimizing abnormal combustion and preventing overload of the engine.
그런데 도 6에서 알 수 있는 바와 같이 종래의 웨이스트 게이트 밸브(105)는 실린더의 흡기밸브(2a) 및 배기밸브(2b)와 동일하게 형성하여 기존의 흡기밸브(2a) 및 배기밸브(2b)를 사용한 것이다. 종래의 웨이스트 게이트 밸브(105)는 하부 밑면이 평면으로 형성되어 있어 웨이스트 게이트 밸브가 웨이스트 게이트(15a)를 막는 경우 웨이스트 게이트 밸브의 하부 접촉면이 약간 틀어지거나 어긋나면 웨이스트 게이트 밸브가 웨이스트 게이트(15a)를 완전히 막아주지 못하여 배기가스가 새어나와 웨이스트 게이트(15a) 및 웨이스트 게이트 밸브가 제기능을 하지 못하는 문제점이 있었다. 또한 도 6에서 알 수 있는 바와 같이 웨이스트 게이트(15a)의 전방에 웨이스트 게이트 밸브가 설치된 상태에서 웨이스트 게이트 밸브가 웨이스트 게이트(15a)를 개폐하면서 장기간 작동하는 경우 웨이스트 게이트(15a)의 가장자리 자체가 마모되고 웨이스트 게이트(15a) 및 웨이스트 게이트 밸브를 장기간 사용하여 웨이스트 게이트(15a) 자체가 마모된 경우 웨이스트 게이트 밸브가 웨이스트 게이트(15a)를 막는 순간 웨이스트 게이트 밸브가 웨이스트 게이트(15a)의 마모된 부위까지 막아주지 못하기 때문에 웨이스트 게이트 밸브(105)가 웨이스트 게이트(15a)를 막는 순간 마모된 부위에서 배기가스가 새어나와 웨이스트 게이트(15a) 및 웨이스트 게이트 밸브가 제기능을 하지 못하는 문제점이 있었다.However, as can be seen in FIG. 6, the conventional waste gate valve 105 is formed in the same manner as the intake valve 2a and the exhaust valve 2b of the cylinder to form the existing intake valve 2a and the exhaust valve 2b. I used it. The conventional waste gate valve 105 has a lower bottom surface formed in a plane, and when the waste gate valve blocks the waste gate 15a, when the lower contact surface of the waste gate valve is slightly distorted or shifted, the waste gate valve is the waste gate 15a. There was a problem that the exhaust gas leaks because it does not completely prevent the waste gate 15a and the waste gate valve does not function properly. 6, when the waste gate valve is operated for a long time while opening and closing the waste gate 15a while the waste gate valve is installed in front of the waste gate 15a, the edge of the waste gate 15a wears. And the waste gate 15a itself is worn out by using the waste gate 15a and the waste gate valve for a long time, the moment the waste gate valve blocks the waste gate 15a, the waste gate valve reaches the worn portion of the waste gate 15a. Since the waste gate valve 105 prevents the waste gate 15a from being blocked, exhaust gas leaks from the worn portion at the moment when the waste gate valve 105 blocks the waste gate 15a, and the waste gate 15a and the waste gate valve do not function properly.
도 6에서 알 수 있는 바와 같이 종래의 웨이스트 게이트 밸브(105)는 밸브의 축이 너무 가늘고 약하여 부시(107)의 내경에 접촉되는 밸브의 축 단면적이 좁아 부시(107)에 끼워진 상태에서 웨이스트 게이트 밸브(105)를 장기간 작동하면서 사용 경우 웨이스트 게이트 밸브(105) 자체가 흔들리게 되며 마모되는 문제점이 있었다. 웨이스트 게이트 밸브(105) 자체가 흔들리게 되면 웨이스트 게이트(15a)의 가장자리 자체가 마모되고 웨이스트 게이트(15a) 및 웨이스트 게이트 밸브(105)를 장기간 사용하여 웨이스트 게이트(15a) 자체가 마모된 경우 웨이스트 게이트 밸브(105)가 웨이스트 게이트(15a)를 막는 순간 웨이스트 게이트 밸브(105)가 웨이스트 게이트(15a)의 마모된 부위까지 막아주지 못하기 때문에 웨이스트 게이트 밸브(105)가 웨이스트 게이트(15a)를 막는 순간 마모된 부위에서 배기가스가 새어나와 웨이스트 게이트(15a) 및 웨이스트 게이트 밸브(105)가 제기능을 하지 못하는 문제점이 있었다.As can be seen in FIG. 6, the conventional waste gate valve 105 has a narrow shaft section of the valve contacting the inner diameter of the bush 107 because the shaft of the valve is too thin and weak so that the waste gate valve 105 is fitted to the bush 107. In the long-term operation of the 105, the waste gate valve 105 itself is shaken and worn. When the waste gate valve 105 itself is shaken, the edge itself of the waste gate 15a is worn out, and the waste gate 15a itself is worn out by using the waste gate 15a and the waste gate valve 105 for a long time. The moment when the valve 105 blocks the waste gate 15a, the waste gate valve 105 blocks the waste gate 15a because the waste gate valve 105 does not block the worn portion of the waste gate 15a. Exhaust gas leaked out from the worn part, and the waste gate 15a and the waste gate valve 105 did not have proper functions.
또한 도 5 및 6에서 알 수 있는 바와 같이 종래의 액츄에이터(101)는 800℃ 이상의 고열상태에서 작동이 되고 열팽창이 된 상태에서 작동이 되며 액츄에이터 로드(102)의 길이가 상당히 길쭉함에도 불구하고 액츄에이터 로드(102)의 중심을 잡아주는 장치가 없기 때문에 액츄에이터 로드(102)가 직선왕복운동을 계속할 때 액츄에이터 로드(102)가 흔들리게 되고 더 나아가 액츄에이터 로드(102)가 직선왕복운동을 장기간 계속할 때 액츄에이터 로드(102)가 휘게 되며 액츄에이터 로드(102)가 휘게 되면 액츄에이터(101) 자체에 고장이 생기기 되어 액츄에이터(101) 자체를 교환하여 수리해 주어야 하는 문제점이 있었다. In addition, as can be seen in Figures 5 and 6, the conventional actuator 101 is operated in a high temperature state of 800 ℃ or more and operated in a state of thermal expansion and the actuator rod 102, although the length of the actuator rod 102 is considerably elongated Since there is no device for centering the actuator, the actuator rod 102 is shaken when the actuator rod 102 continues the linear reciprocating motion, and further, the actuator rod 102 when the actuator rod 102 continues the linear reciprocating motion for a long time. When the actuator rod 102 is bent and the actuator rod 102 is bent, a failure occurs in the actuator 101 itself, so that the actuator 101 itself may be replaced and repaired.
도 5 및 6에서 알 수 있는 바와 같이 종래의 터보차저의 웨이스트 게이트 밸브 구조에 있어서 액츄에이터(100)가 직선왕복운동을 계속할 때 엑츄에이터(101)의 스트로우크(stroke: 행정) 거리는 웨이스트 게이트 밸브(205)의 스트로우크 거리보다 휠씬 길며 일반적으로 엑츄에이터(101)의 스트로우크 거리는 대략 15mm이고 웨이스트 게이트 밸브(205)의 스트로우크 거리는 대략 8mm이다. 종래의 터보차저의 웨이스트 게이트 밸브 구조에 있어서 엑츄에이터(101)의 스트로우크(stroke: 행정) 거리는 웨이스트 게이트 밸브(205)의 스트로우크 거리보다 휠씬 길기 때문에 액츄에이터 로드(102)가 직선왕복운동을 계속할 때 액츄에이터 로드(102)의 스트로우크 거리가 웨이스트 게이트 밸브(205)의 스트로우크 거리보다 과대하게 나가게 되며 액츄에이터 로드(102)의 스트로우크 거리가 웨이스트 게이트 밸브(205)의 스트로우크 거리보다 과대하게 나가게 되면 액츄에이터 로드(102)가 흔들리게 되고 더 나아가 액츄에이터 로드(102)가 휘게 되며 액츄에이터 로드(102)가 휘게 되면 액츄에이터(101) 자체에 고장이 생기기 되어 액츄에이터(101) 자체를 교환하여 수리해 주어야 하는 문제점이 있었다. As can be seen in FIGS. 5 and 6, the stroke distance of the actuator 101 when the actuator 100 continues the linear reciprocating motion in the waste gate valve structure of the conventional turbocharger is the waste gate valve 205. Is much longer than the stroke distance, and generally the stroke distance of the actuator 101 is approximately 15 mm and the stroke distance of the waste gate valve 205 is approximately 8 mm. In the conventional turbocharged waste gate valve structure, the stroke distance of the actuator 101 is much longer than the stroke distance of the waste gate valve 205, so when the actuator rod 102 continues the linear reciprocating motion. When the stroke distance of the actuator rod 102 goes out to be greater than the stroke distance of the waste gate valve 205 and the stroke distance of the actuator rod 102 goes out beyond the stroke distance of the waste gate valve 205. If the actuator rod 102 is shaken, and further, the actuator rod 102 is bent and the actuator rod 102 is bent, the actuator 101 itself is broken and the actuator 101 itself needs to be replaced and repaired. There was this.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 액츄에이터 로드(102)와 웨이스트 게이트 밸브의 로드(205-2)를 일직선상에 위치하거나 평행이 되도록 액츄에이터(101)를 웨이스트 게이트 상부 위치에 다이렉트로 장착하고 웨이스트 게이트 밸브(205)는 하부 밑면(205-1)이 반구형 형태로 형성되어 있어 웨이스트 게이트 밸브(205)가 웨이스트 게이트(15a)를 막는 경우 웨이스트 게이트 밸브(205)의 하부 접촉면이 약간 틀어지거나 어긋나더라도 웨이스트 게이트 밸브(205)가 웨이스트 게이트(15a)를 완전히 막아주어 웨이스트 게이트(15a) 및 웨이스트 게이트 밸브(205)가 완전하게 제기능을 하며 연결로드(220)에 지렛대(230)를 장착하여 액츄에이터(100) 및 웨이스트 게이트 밸브(205)가 직선왕복운동을 계속할 때 액츄에이터 로드(102) 및 웨이스트 게이트 밸브(205)의 중심을 잡아주며 액츄에이터 로드(102) 및 웨이스트 게이트 밸브(205)의 중심을 잡아주기 때문에 액츄에이터 로드(102)가 흔들리거나 휘게 되는 것을 방지하며 액츄에이터(101) 자체의 고장을 방지할 수 있고 액츄에이터 로드(102)에 무리한 힘이 가해지지 않아 액츄에이터 로드(102)가 흔들리는 것을 방지하며 더 나아가서 액츄에이터 로드(102)가 휘게 되는 것을 방지하여 액츄에이터(101) 자체의 고장을 방지하는데 그 목적이 있다. The present invention has been conceived in view of the above, and directs the actuator 101 to the waste gate upper position such that the actuator rod 102 and the rod 205-2 of the waste gate valve are aligned or parallel to each other. The lower gate 205-1 is formed in a hemispherical shape so that when the waste gate valve 205 blocks the waste gate 15a, the lower contact surface of the waste gate valve 205 is slightly lower. Even if it is misaligned or misaligned, the waste gate valve 205 completely blocks the waste gate 15a so that the waste gate 15a and the waste gate valve 205 function completely, and the lever 230 is connected to the connecting rod 220. The actuator rod 102 and the waste gate valve 205 when the actuator 100 and the waste gate valve 205 continue the linear reciprocating motion. By centering and centering the actuator rod 102 and the waste gate valve 205, the actuator rod 102 can be prevented from shaking or bending, and the actuator 101 itself can be prevented from failing and the actuator rod ( Excessive force is not applied to 102 to prevent the actuator rod 102 from shaking, and furthermore, to prevent the actuator rod 102 from bending, thereby preventing the failure of the actuator 101 itself.
본 발명은 엔진 터보차저(turbocharger)(10)의 터빈(11) 상류측 배기가스 유입관에 형성되어 배기가스의 일부가 상기 터빈에 영향을 미치지 않게 배출되는 웨이스트 게이트(wastegate)(15a)를 선택적으로 차폐하는 웨이스트 게이트 밸브(205); 상기 웨이스트 게이트 밸브(205)를 고정한 상태에서 웨이스트 게이트의 가장자리에 장착된 지지대(310); 상기 웨이스트 게이트 밸브 로드(205-2)와 액츄에이터 로드(102)가 일직선상에 위치하거나 평행이 되도록 웨이스트 게이트 밸브로드(205-2) 상부 위치에 다이렉트로 장착된 액츄에이터(101); 및 지지대(310)의 상부를 관통한 액츄에이터 로드(102)가 상부에 장착되고 웨이스트 게이트 밸브로드(205-2)가 하부에 장착된 상태에서 웨이스트 게이트 밸브로드(205-2)와 액츄에이터 로드(102)를 연결하여 고정하는 연결고정대(320)로 이루어진 것을 특징으로 하는 터보차저의 웨이스트 게이트 밸브 다이렉트 연결구조에 관한 것이다. The invention selects a wastegate (15a) formed in the exhaust gas inlet pipe upstream of the turbine (11) of the engine turbocharger (10) so that a portion of the exhaust gas is discharged without affecting the turbine. A waste gate valve 205 for shielding with; A support 310 mounted at an edge of the waste gate while fixing the waste gate valve 205; An actuator (101) directly mounted at an upper position of the waste gate valve rod (205-2) such that the waste gate valve rod (205-2) and the actuator rod (102) are positioned in parallel or parallel to each other; And the waste gate valve rod 205-2 and the actuator rod 102 with the actuator rod 102 penetrating the upper portion of the support 310 mounted thereon and the waste gate valve rod 205-2 mounted thereon. It relates to a waste gate valve direct connection structure of the turbocharger, characterized in that consisting of a connection fixing unit 320 for fixing by connecting.
본 발명의 터보차저의 웨이스트 게이트 밸브 다이렉트 연결구조에 있어서 웨이스트 게이트 밸브(205)는 하부밑면(205-1)이 반구형 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명의 터보차저의 웨이스트 게이트 밸브 다이렉트 연결구조에 있어서 웨이스트 게이트 밸브(205)는 밸브 로드의 직선운동을 안내하며 지지하는 밸브부시(107)가 장착된 것을 특징으로 한다. The waste gate valve 205 in the turbocharger waste gate valve direct connection structure of the present invention is characterized in that the lower bottom surface 205-1 is formed in a hemispherical shape. In addition, the waste gate valve direct connection structure of the turbocharger of the present invention is characterized in that the waste gate valve 205 is equipped with a valve bush 107 for guiding and supporting linear movement of the valve rod.
또한 본 발명은 엔진 터보차저(turbocharger)(10)의 터빈(11) 상류측 배기가스 유입관에 형성되어 배기가스의 일부가 상기 터빈에 영향을 미치지 않게 배출되는 웨이스트 게이트(wastegate)(15a)를 선택적으로 차폐하도록 하부밑면(205-1)이 반구형 형태로 형성되어 있는 웨이스트 게이트 밸브(205); 상기 웨이스트 게이트 밸브(205)를 고정한 상태에서 웨이스트 게이트의 가장자리에 장착된 지지대(210); 상기 지지대(210)에 고정된 상태에서 웨이스트 게이트 밸브의 로드(205-2)와 액츄에이터 로드(102)가 평행이 되도록 웨이스트 게이트 상부에 다이렉트로 장착된 액츄에이터(101); 상기 웨이스트 게이트 밸브(205) 로드와 액츄에이터(101) 로드를 힌지(222)를 사용하여 연결하는 연결로드(220); 및 상기 연결로드의 중앙부위가 힌지(222)를 사용하여 고정되고 지지대(210)의 상부와 하부에 연결되어 장착된 지렛대(230)로 이루어진 것을 특징으로 하는 터보차저의 웨이스트 게이트 밸브 다이렉트 연결구조에 관한 것이다.The present invention also provides a wastegate (15a) formed in the exhaust gas inlet pipe upstream of the turbine (11) of the engine turbocharger (10) so that a part of the exhaust gas is discharged without affecting the turbine. A waste gate valve 205 having a lower bottom surface 205-1 formed in a hemispherical shape to selectively shield; A support 210 mounted to an edge of the waste gate while fixing the waste gate valve 205; An actuator 101 mounted directly on the waste gate so that the rod 205-2 of the waste gate valve and the actuator rod 102 are parallel to each other while being fixed to the support 210; A connecting rod 220 connecting the waste gate valve 205 rod and the actuator 101 rod using a hinge 222; And the central portion of the connecting rod is fixed using a hinge 222 and the lever gate 230 connected to the upper and lower portions of the support 210 mounted on the waste gate valve direct connection structure of the turbocharger, characterized in that It is about.
도 8에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 터보차저의 웨이스트 게이트 밸브 다이렉트 연결구조에 있어서 액츄에이터(101)의 구동은 공기 또는 컴퓨터에 의하여 제어되며 공기에 의한 제어는 액추에이터(101) 내부에 다이어프램 스프링이 설치되어 부스트 압력이 스프링의 탄성력을 초과할 때 탄성 변형되어 액츄에이터(101)를 구동시키고 연결고정대(320)에 의하여 액츄에이터(101)에 연결된 웨이스트게이트 밸브(205)를 구동시키고 웨이스트게이트 밸브(205)가 구동됨에 따라서 웨이스트 게이트(15a)가 개방되어 배기가스의 일부가 바이패스되도록 한다. 부스트 압력이 스프링의 탄성력을 초과하지 않는 때는 스프링의 탄성 복귀력에 의하여 웨이스트 게이트 밸브(205)가 윈위치되어 웨이스트 게이트(15a)를 막아 배기가스가 바이패스되지 않고 터보차저(10)의 터빈(11)으로만 유동하게 된다. 웨이스트 게이트 밸브(205)는 밸브 로드의 직선운동을 안내하며 지지하는 밸브부시(107)를 장착하는 것이 바람직하다.As can be seen in Figure 8 in the waste gate valve direct connection structure of the turbocharger of the present invention, the drive of the actuator 101 is controlled by air or a computer and the control by air is the diaphragm spring in the actuator 101 When the boost pressure exceeds the elastic force of the spring is elastically deformed to drive the actuator 101, and to drive the wastegate valve 205 connected to the actuator 101 by the connecting pin 320 and the wastegate valve 205 As is driven, the waste gate 15a is opened so that a part of the exhaust gas is bypassed. When the boost pressure does not exceed the elastic force of the spring, the waste gate valve 205 is opened by the elastic return force of the spring to block the waste gate 15a so that the exhaust gas is not bypassed and the turbine of the turbocharger 10 11) only flow. The waste gate valve 205 is preferably equipped with a valve bush 107 for guiding and supporting the linear movement of the valve rod.
도 8 내지 10에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 터보차저 웨이스트 게이트 밸브 다이렉트 연결구조는 웨이스트 게이트 밸브의 로드(205-2)와 일직선상에 위치하거나 또는 평행이 되도록 액츄에이터(101)를 웨이스트 게이트 상부에 다이렉트로 장착한 것이며 웨이스트 게이트 상부에 다이렉트로 장착한 액츄에이터(101)를 고정하기 위하여 웨이스트 게이트의 가장자리에 지지대(310)를 장착한 것이다. 본 발명의 웨이스트 게이트의 가장자리에 장착한 지지대(310)는 사각형 형태가 바람직하며 지지대(310)의 하부에 웨이스트 게이트 밸브(205) 로드를 장착하고 지지대(310)의 상부에 액츄에이터(101)를 고정하는 것이 바람직하다. 지지대(310)의 하부에 웨이스트 게이트 밸브(205) 로드를 장착하는 경우 웨이스트 게이트 밸브(205)는 밸브 로드의 직선운동을 안내하며 지지하는 밸브부시(107)를 지지대(310)의 하부로드에 직접 부착하여 장착하거나 지지대(310)의 하부에 장착하는 것이 바람직하다. As can be seen in Figures 8 to 10, the turbocharged waste gate valve direct connection structure of the present invention allows the actuator 101 to be in line with or parallel to the rod 205-2 of the waste gate valve. In order to fix the actuator 101 mounted directly on top of the waste gate, the support 310 is mounted on the edge of the waste gate. The support 310 mounted on the edge of the waste gate of the present invention preferably has a quadrangular shape, and mounts the waste gate valve 205 rod at the bottom of the support 310 and fixes the actuator 101 at the top of the support 310. It is desirable to. When the waste gate valve 205 rod is mounted on the lower portion of the support 310, the waste gate valve 205 directly guides the linear movement of the valve rod and supports the valve bush 107 directly to the lower rod of the support 310. It is preferable to attach or attach to the bottom of the support (310).
또한 도 8 내지 10에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 터보차저 웨이스트 게이트 밸브 다이렉트 연결구조는 웨이스트 게이트 밸브(205)와 액츄에이터(101)를 연결고정대(320)로 연결하여 고정한 것이다. 액츄에이터(101)가 상하방향으로 직선운동을 하면 연결고정대(320)에 연결된 웨이스트 게이트 밸브(205)가 상하방향으로 직선운동을 한다. 8 to 10, the turbocharger waste gate valve direct connection structure of the present invention is fixed by connecting the waste gate valve 205 and the actuator 101 to the connection fixing unit 320. When the actuator 101 performs a linear movement in the vertical direction, the waste gate valve 205 connected to the connection fixing stand 320 performs a linear movement in the vertical direction.
도 15에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 웨이스트 게이트 밸브(205)는 하부 밑면(205-1)이 반구형 형태로 형성되어 있어 웨이스트 게이트 밸브(205)가 웨이스트 게이트(15a)를 막는 경우 웨이스트 게이트 밸브(205)의 하부 접촉면이 약간 틀어지거나 어긋나더라도 웨이스트 게이트 밸브(205)가 웨이스트 게이트(15a)를 완전히 막아주어 웨이스트 게이트(15a) 및 웨이스트 게이트 밸브(205)가 완전하게 제기능을 한다. 또한 웨이스트 게이트(15a)의 전방에 웨이스트 게이트 밸브(205)가 설치된 상태에서 웨이스트 게이트 밸브(205)가 웨이스트 게이트(15a)를 개폐하면서 장기간 작동하는 경우 웨이스트 게이트(15a)의 가장자리 자체가 마모되고 웨이스트 게이트(15a) 및 웨이스트 게이트 밸브(205)를 장기간 사용하여 웨이스트 게이트(15a) 자체가 마모된 경우 웨이스트 게이트 밸브(205)가 웨이스트 게이트(15a)를 막는 순간 웨이스트 게이트 밸브(205)가 웨이스트 게이트(15a)의 마모된 부위까지 막아주기 때문에 웨이스트 게이트 밸브(205)가 웨이스트 게이트(15a)를 막는 순간 마모된 부위에서 배기가스가 새어나오는 문제점이 없으며 웨이스트 게이트(15a) 및 웨이스트 게이트 밸브(205)가 완전하게 제기능을 한다.As can be seen in FIG. 15, the waste gate valve 205 of the present invention has a lower bottom surface 205-1 having a hemispherical shape so that the waste gate valve 205 blocks the waste gate 15a when the waste gate valve 205 blocks the waste gate 15a. Even if the lower contact surface of 205 is slightly distorted or misaligned, the waste gate valve 205 completely blocks the waste gate 15a so that the waste gate 15a and the waste gate valve 205 function fully. In addition, when the waste gate valve 205 is operated for a long time while opening and closing the waste gate 15a while the waste gate valve 205 is installed in front of the waste gate 15a, the edge of the waste gate 15a wears and the waste If the waste gate 15a itself is worn out by using the gate 15a and the waste gate valve 205 for a long time, the waste gate valve 205 is the waste gate (i) when the waste gate valve 205 blocks the waste gate 15a. Since it prevents the worn portion of 15a), there is no problem that exhaust gas leaks from the worn portion at the moment when the waste gate valve 205 blocks the waste gate 15a, and the waste gate 15a and the waste gate valve 205 Fully functional.
또한 도 8 내지 10에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 웨이스트 게이트 밸브(205)는 장기간 열을 받는 위치에 장착되는 것이기 때문에 스텐레스스틸로 제작하는 것이 바람직하며 스텐레스스틸로 제작된 웨이스트 게이트 밸브(205)는 열에 강하며 마모가 안되고 녹이 슬지 않는다. 8 to 10, since the waste gate valve 205 of the present invention is mounted at a position where it receives heat for a long time, the waste gate valve 205 is preferably made of stainless steel, and the waste gate valve 205 made of stainless steel. Resistant to heat, no wear and no rust.
도 11 내지 14에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 터보차저의 웨이스트 게이트 밸브 다이렉트 연결구조에 있어서 액츄에이터(101)의 구동은 공기 또는 컴퓨터에 의하여 제어되며 공기에 의한 제어는 액추에이터(101) 내부에 다이어프램 스프링이 설치되어 부스트 압력이 스프링의 탄성력을 초과할 때 탄성 변형되어 액츄에이터(101)를 구동시키고 연결로드(220)에 의하여 액츄에이터(101)에 연결된 웨이스트게이트 밸브(205)를 구동시키고 웨이스트게이트 밸브(205)가 구동됨에 따라서 웨이스트 게이트(15a)가 개방되어 배기가스의 일부가 바이패스되도록 한다. 부스트 압력이 스프링의 탄성력을 초과하지 않는 때는 스프링의 탄성 복귀력에 의하여 연결로드(220) 및 웨이스트 게이트 밸브(205)가 윈위치되어 웨이스트 게이트(15a)를 막아 배기가스가 바이패스되지 않고 터보차저(10)의 터빈(11)으로만 유동하게 된다. 웨이스트 게이트 밸브(205)는 밸브 로드의 직선운동을 안내하며 지지하는 밸브부시(107)를 장착하는 것이 바람직하다.11 to 14, in the waste gate valve direct connection structure of the turbocharger of the present invention, the driving of the actuator 101 is controlled by air or a computer, and the control by air is diaphragm inside the actuator 101. When the spring is installed so that the boost pressure exceeds the elastic force of the spring, it is elastically deformed to drive the actuator 101 and to drive the wastegate valve 205 connected to the actuator 101 by the connecting rod 220 and to the wastegate valve ( As the 205 is driven, the waste gate 15a is opened to allow a part of the exhaust gas to be bypassed. When the boost pressure does not exceed the elastic force of the spring, the connecting rod 220 and the waste gate valve 205 are winched by the spring's elastic return force to block the waste gate 15a so that the exhaust gas is not bypassed and the turbocharger is not bypassed. Only the turbine 11 of 10 flows. The waste gate valve 205 is preferably equipped with a valve bush 107 for guiding and supporting the linear movement of the valve rod.
도 11 내지 14에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 터보차저 웨이스트 게이트 밸브 다이렉트 연결구조는 웨이스트 게이트 밸브의 로드(205-2)와 평행이 되도록 액츄에이터(101)를 웨이스트 게이트 상부에 다이렉트로 장착한 것이며 웨이스트 게이트 상부에 다이렉트로 장착한 액츄에이터(101)를 고정하기 위하여 웨이스트 게이트의 가장자리에 지지대(210)를 장착한 것이다. 본 발명의 웨이스트 게이트의 가장자리에 장착한 지지대(210)는 사각형 형태가 바람직하며 지지대(210)의 하부에 웨이스트 게이트 밸브(205) 로드를 장착하고 지지대(210)의 상부에 액츄에이터(101)를 고정하는 것이 바람직하다. 지지대(210)의 하부에 웨이스트 게이트 밸브(205) 로드를 장착하는 경우 웨이스트 게이트 밸브(205)는 밸브 로드의 직선운동을 안내하며 지지하는 밸브부시(107)를 지지대(210)의 하부로드에 직접 부착하여 장착하거나 지지대(210)의 하부에 장착하는 것이 바람직하다. 11 to 14, the turbocharged waste gate valve direct connection structure of the present invention is an actuator 101 mounted directly on the waste gate to be parallel to the rod 205-2 of the waste gate valve. The support 210 is mounted on the edge of the waste gate to fix the actuator 101 mounted directly on the waste gate. The support 210 mounted on the edge of the waste gate of the present invention preferably has a quadrangular shape, and mounts the waste gate valve 205 rod below the support 210 and fixes the actuator 101 on the upper support 210. It is desirable to. When the waste gate valve 205 rod is mounted to the lower portion of the support 210, the waste gate valve 205 directly guides the linear movement of the valve rod and supports the valve bush 107 directly to the lower rod of the support 210. It is preferable to attach or attach to the bottom of the support (210).
또한 도 11 내지 14에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 터보차저 웨이스트 게이트 밸브 다이렉트 연결구조는 웨이스트 게이트 밸브(205)와 액츄에이터(101)를 힌지(222)를 사용하여 연결로드(220)로 연결하고 연결로드의 중앙부위를 힌지(222)를 사용하여 지지대(230)에 고정한 것이다. 액츄에이터(101)가 상하방향으로 직선운동을 하면 연결로드는 연결로드의 중심축을 중심으로 시이소 운동을 하고 힌지(222)를 사용하여 연결로드(220)에 연결된 웨이스트 게이트 밸브(205)가 상하방향으로 직선운동을 한다. 연결로드의 중앙부위를 고정하는 지렛대(230)는 도 13에서 알 수 있는 바와 같이 지지대(210) 하부에 장착하거나 도 14에서 알 수 있는 바와 같이 지지대(210)의 상부와 하부에 연결하여 장착할 수 있다.11 to 14, the turbocharged waste gate valve direct connection structure of the present invention connects the waste gate valve 205 and the actuator 101 to the connection rod 220 using the hinge 222. The central portion of the connecting rod is fixed to the support 230 using the hinge 222. When the actuator 101 makes a linear movement in the vertical direction, the connecting rod performs a seesaw movement around the center axis of the connecting rod and the waste gate valve 205 connected to the connecting rod 220 using the hinge 222 moves upward and downward. Do a linear motion. The lever 230 fixing the central portion of the connecting rod may be mounted on the bottom of the support 210 as shown in FIG. 13 or connected to the top and bottom of the support 210 as shown in FIG. Can be.
도 11 내지 14에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 터보차저 웨이스트 게이트 밸브 구조는 연결로드(220)에 지렛대(230)가 장착되어 있어 액츄에이터(100)가 직선왕복운동을 계속할 때 액츄에이터 로드(102) 및 웨이스트 게이트 밸브(205)의 중심을 잡아주기 때문에 액츄에이터 로드(102) 및 웨이스트 게이트 밸브(205)가 흔들리는 것을 방지하고 액츄에이터 로드(102)가 휘게 되는 것을 방지하며 액츄에이터(101) 자체의 고장을 방지할 수 있다. 11 to 14, the turbocharged waste gate valve structure of the present invention is equipped with a lever 230 on the connecting rod 220, so that the actuator rod 102 when the actuator 100 continues the linear reciprocating motion. And the center of the waste gate valve 205 to prevent the actuator rod 102 and the waste gate valve 205 from shaking, to prevent the actuator rod 102 from being bent, and to prevent the failure of the actuator 101 itself. can do.
본 발명은 액츄에이터 로드(102)와 웨이스트 게이트 밸브의 로드(205-2)를 일직선상에 위치하거나 평행이 되도록 액츄에이터(101)를 웨이스트 게이트 상부 위치에 다이렉트로 장착하고 웨이스트 게이트 밸브(205)는 하부 밑면(205-1)이 반구형 형태로 형성되어 있어 웨이스트 게이트 밸브(205)가 웨이스트 게이트(15a)를 막는 경우 웨이스트 게이트 밸브(205)의 하부 접촉면이 약간 틀어지거나 어긋나더라도 웨이스트 게이트 밸브(205)가 웨이스트 게이트(15a)를 완전히 막아주어 웨이스트 게이트(15a) 및 웨이스트 게이트 밸브(205)가 완전하게 제기능을 하며 연결로드(220)에 지렛대(230)를 장착하여 액츄에이터(100) 및 웨이스트 게이트 밸브(205)가 직선왕복운동을 계속할 때 액츄에이터 로드(102) 및 웨이스트 게이트 밸브(205)의 중심을 잡아주며 액츄에이터 로드(102) 및 웨이스트 게이트 밸브(205)의 중심을 잡아주기 때문에 액츄에이터 로드(102)가 흔들리거나 휘게 되는 것을 방지하며 액츄에이터(101) 자체의 고장을 방지할 수 있고 액츄에이터 로드(102)에 무리한 힘이 가해지지 않아 액츄에이터 로드(102)가 흔들리는 것을 방지하며 더 나아가서 액츄에이터 로드(102)가 휘게 되는 것을 방지하여 액츄에이터(101) 자체의 고장을 방지하여 자동차 산업상 매우 유용한 것이다. According to the present invention, the actuator 101 is directly mounted in the waste gate upper position so that the actuator rod 102 and the rod 205-2 of the waste gate valve are aligned or parallel to each other, and the waste gate valve 205 has a lower portion. When the bottom surface 205-1 is formed in a hemispherical shape and the waste gate valve 205 blocks the waste gate 15a, the waste gate valve 205 is closed even if the lower contact surface of the waste gate valve 205 is slightly distorted or misaligned. The waste gate 15a is completely blocked so that the waste gate 15a and the waste gate valve 205 function completely, and the lever rod 230 is mounted on the connecting rod 220 so that the actuator 100 and the waste gate valve ( As the 205 continues the straight reciprocating motion the actuator rod 102 and the waste gate valve 205 are centered and the actuator rod 102 and the wa Since the center gate valve 205 is centered, the actuator rod 102 can be prevented from being shaken or bent, and a failure of the actuator 101 itself can be prevented, and an excessive force is not applied to the actuator rod 102. It is very useful for the automobile industry by preventing the rod 102 from shaking and further preventing the actuator rod 102 from bending, thereby preventing the failure of the actuator 101 itself.
도 1은 일반적인 웨이스트 게이트 유닛을 설명하기 위하여 엔진을 개략적으로 나타낸 도면, 1 is a view schematically showing an engine in order to explain a general waste gate unit;
도 2는 종래 웨이스트 게이트 유닛이 장착된 터보차저를 개략적으로 나타낸 도면, 2 is a view schematically showing a turbocharger equipped with a conventional waste gate unit;
도 3은 종래 웨이스트 게이트 유닛의 작동을 설명하기 위한 도면, 3 is a view for explaining the operation of the conventional waste gate unit,
도 4는 종래 웨이스트 게이트 유닛의 작동을 설명하기 위한 도면, 4 is a view for explaining the operation of the conventional waste gate unit,
도 5는 종래의 웨이스트 게이트 유닛을 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면, 5 is a view schematically illustrating a conventional waste gate unit;
도 6은 종래의 웨이스트 게이트 유닛을 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면,6 is a view schematically showing a conventional waste gate unit;
도 7은 도 5에 도시된 웨이스트 게이트 유닛의 분해 사시도,FIG. 7 is an exploded perspective view of the waste gate unit shown in FIG. 5;
도 8은 본 발명의 웨이스트 게이트 밸브를 장착한 상태를 나타낸 사시도, 8 is a perspective view showing a state in which the waste gate valve of the present invention is mounted;
도 9는 본 발명의 웨이스트 게이트 밸브 구조를 나타낸 사시도, 9 is a perspective view showing the waste gate valve structure of the present invention;
도 10은 본 발명의 웨이스트 게이트 밸브 구조를 나타낸 분해사시도.10 is an exploded perspective view showing the waste gate valve structure of the present invention.
도 11은 본 발명의 웨이스트 게이트 밸브 구조를 나타낸 사시도, 11 is a perspective view showing the waste gate valve structure of the present invention;
도 12는 본 발명의 웨이스트 게이트 밸브 구조를 나타낸 분해사시도, 12 is an exploded perspective view showing the waste gate valve structure of the present invention;
도 13은 본 발명의 웨이스트 게이트 밸브 구조를 나타낸 평면도.Figure 13 is a plan view showing the waste gate valve structure of the present invention.
도 14는 본 발명의 웨이스트 게이트 밸브 구조를 나타낸 평면도.14 is a plan view showing the waste gate valve structure of the present invention.
도 15는 본 발명의 웨이스트 게이트 밸브를 나타낸 사시도.Figure 15 is a perspective view of the waste gate valve of the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
10 : 터보차저 11 : 터빈10 turbocharger 11 turbine
13 : 압축기 15 : 배출가스 유입관13: compressor 15: exhaust gas inlet pipe
15a : 웨이스트 게이트 100 : 웨이스트 게이트 유닛15a: waste gate 100: waste gate unit
101 : 액츄에이터 105 : 웨이스트 게이트 밸브 205 : 웨이스트 게이트 밸브 205-1 : 밸브 하부면 205-2 : 밸브로드 210: 지지대DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Actuator 105 Waste gate valve 205 Waste gate valve 205-1 Valve lower surface 205-2 Valve rod 210 Support base
220: 연결로드 222: 힌지220: connecting rod 222: hinge
230: 지렛대 310: 지지대230: lever 310: support
320: 연결고정대320: connecting arm
Claims (4)
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
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