KR100559535B1 - Turbo charger damage preventing apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차의 냉시동시 또는 운전 중 급가속시에 터보차저의 손상을 방지하는 장치에 관한 것으로, 하나의 회전축 양단에 터빈과 콤푸레셔 휠을 축착하고, 상기 회전축을 회전가능하게 지지하는 베어링에 오일을 공급하는 오일공급기를 구성하여서 된 터보차저에 있어서, 상기 오일공급기로 오일을 공급하는 오일탱크와, 상기 오일탱크 내부에 삽입되어 전자제어장치에 의하여 발열되는 예열플러그와, 상기 오일탱크 하부에 장착되며, 오일탱크에 저장된 오일이 예열플러그에 의해 가열되면서 기화되어 오일탱크 압력이 일정 압력 이상으로 올라갈 때에만 개방되어 오일을 회전축을 지지하는 베어링에 공급하는 논 리턴 밸브로 구성되며, 또한 상기 논 리턴 밸브는 탄성작용이 우수한 고무계 재질로 된 두개의 탄성밸브체가 서로 탄력적으로 밀착된 상태에서 폐쇄작동을 수행하다가 오일탱크 내부의 오일압력이 일정압 이상으로 높아지면 탄력적으로 개방되도록 하여 엔진의 냉시동시 또는 급가속시 터보차저에 오일을 공급하여 터보차저의 손상을 방지하는 발명이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for preventing damage to a turbocharger during cold start or rapid acceleration of an automobile. The present invention relates to a bearing for supporting a turbine and a compressor wheel on both ends of one rotary shaft and rotatably supporting the rotary shaft. A turbocharger configured to supply an oil supply, comprising: an oil tank for supplying oil to the oil supply, a preheating plug inserted into the oil tank and generated by an electronic controller, and mounted below the oil tank And a non-return valve which is vaporized as the oil stored in the oil tank is heated by the preheating plug and is opened only when the oil tank pressure rises above a certain pressure to supply oil to a bearing supporting the rotating shaft. The valve has two elastic valve bodies made of rubber-based materials with excellent elasticity. It is an invention that prevents damage to the turbocharger by supplying oil to the turbocharger during cold start or rapid acceleration of the engine by opening it elastically when the oil pressure inside the oil tank rises above a certain pressure while performing a closed operation in a closed state. .

터보차저, 오일공급기, 오일탱크Turbocharger, oil supply, oil tank

Description

자동차의 냉시동시 및 운전 중 급가속시 터보차저 손상방지장치{Turbo charger damage preventing apparatus}Turbocharger damage preventing apparatus during cold start and sudden acceleration of the vehicle

도 1은 본 발명이 설치된 터보차저 구성도.1 is a turbocharger configuration in which the present invention is installed.

도 2 및 도 3은 본 발명의 요부인 논 리턴 밸브의 작동상태 단면도.2 and 3 are cross-sectional view of the operating state of the non-return valve of the main portion of the present invention.

도 4는 종래 기술의 터보차저 단면도.4 is a sectional view of a conventional turbocharger.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

1 : 터보차저 2 : 회전축1: turbocharger 2: rotary shaft

3 : 터빈 4 : 콤푸레셔 휠3: turbine 4: compressor wheel

5 : 베어링 6 : 오일공급기5: bearing 6: oil feeder

7 : 오일탱크 8 : 예열플러그7: oil tank 8: preheating plug

9 : 논 리턴 밸브 91,92 : 탄성밸브체9: non-return valve 91,92: elastic valve body

본 발명은 자동차의 냉시동시 또는 운전 중 급가속시에 터보차저(TURBO CHARGER)의 손상을 방지하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for preventing damage to the turbocharger (TURBO CHARGER) during cold start of the vehicle or during rapid acceleration during operation.

일반적으로 터보차저는 배기가스의 유동하는 에너지를 이용하여 터빈을 회전 시키며, 상기 터빈과 함께 회전하는 콤푸레셔 휠에 의 해 공기를 흡입, 가압하여 실린더에 보내도록 하므로서 엔진의 출력을 높여주는 장치를 말한다.In general, a turbocharger is a device that rotates a turbine by using the energy of the flow of exhaust gas, and increases the output of the engine by sucking and pressurizing air by a compressor wheel rotating together with the turbine to send it to a cylinder. .

종래 기술은의 터보차저는 도 4에 도시된 바와 같이 하나의 회전축(100) 일단에는 터빈(101)이 축착되어 있고 타단에는 콤푸레셔 휠(102)이 축착되어 있으며, 상기의 회전축(100)은 베어링(103)에 의해 회전이 자유롭도록 지지되고 있다.As shown in FIG. 4, the turbocharger of the prior art has a turbine 101 attached to one end of the rotary shaft 100 and a compressor wheel 102 on the other end of the turbocharger, and the rotary shaft 100 is a bearing. It is supported by 103 so that rotation is free.

상기 회전축(100)을 지지하는 베어링(103)은 오일공급기(104)로부터 오일을 공급받도록 구성되어 있으며, 상기의 오일공급기(104)에서는 회전축(100)이 장시간 동안 회전하지 않아 냉각된 상태에서는 오일이 공급되지 않고 회전축(100)이 회전작동으로 어느 정도 예열된 상태가 되면 오일이 공급되도록 구성되어 있다.The bearing 103 supporting the rotating shaft 100 is configured to receive oil from the oil supply 104, and in the oil supply 104, the rotating shaft 100 does not rotate for a long time so that the oil is cooled. When the rotary shaft 100 is not pre-supplied to some extent preheated by the rotation operation, the oil is configured to be supplied.

그러나 상기한 종래 기술은 터보차저가 장착된 차량을 장시간 주차 또는 정차하여 엔진이 차가운 상태에서 시동을 걸 때 즉, 엔진의 냉시동시 터보차저의 터빈(101)이 배기가스에 의해 회전하게 되므로서 회전축(100)이 회전하게 되는 과정에서 오일공급기(104)로부터 오일이 공급되지 않아 상기 회전축(100)을 지지하고 있는 베어링(103)의 윤활작용이 제대로 이루어지지 않게 되어 터보차저가 손상되는 문제점이 있으며, 또한 차량 운행 중에 급가속을 하게 될 경우에는 배기량이 증가하게 되어 터빈(101)이 고속으로 회전하게 되어 더 많은 오일이 베어링(103)에 공급되어야 하는데, 이 경우에도 필요한 량만큼의 오일이 공급되지 않게 되어 터보차저가 손상되는 문제점이 발생된다.However, the above-described conventional technology rotates a vehicle in which a turbocharger is mounted for a long time and starts the engine in a cold state, that is, the turbine 101 of the turbocharger is rotated by exhaust gas when the engine is cold started. Since the oil is not supplied from the oil supplier 104 in the process of rotating the 100, the lubricating action of the bearing 103 supporting the rotating shaft 100 is not properly performed. In addition, when the vehicle accelerates rapidly, the displacement is increased and the turbine 101 rotates at a high speed so that more oil must be supplied to the bearing 103. In this case, the required amount of oil is supplied. There is a problem that the turbocharger is damaged.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 창출한 것으로, 엔진 의 냉시동시 또는 급가속시에 오일공급기와는 별도로 설치된 오일탱크에서 오일이 공급되게 하는 수단으로 터보차저의 손상을 미연에 방지하는데 목적을 두고 발명한 것이다.The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and prevents damage to the turbocharger by means of supplying oil from an oil tank installed separately from the oil supply during cold start or rapid acceleration of the engine. It was invented for the purpose.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,The present invention as a means for achieving the above object,

하나의 회전축 양단에 터빈과 콤푸레셔 휠을 축착하고, 상기 회전축을 회전가능하게 지지하는 베어링에 오일을 공급하는 오일공급기를 구성하여서 된 터보차저에 있어서,In a turbocharger comprising an oil feeder for feeding oil to a bearing for rotatably supporting a turbine and a compressor wheel on both ends of a rotary shaft,

상기 오일공급기로 오일을 공급하는 오일탱크와;An oil tank for supplying oil to the oil supplier;

상기 오일탱크 내부에 삽입되어 전자제어장치에 의하여 발열되는 예열플러그와; 및A preheating plug inserted into the oil tank and generated by an electronic controller; And

상기 오일탱크 하부에 장착되며, 오일탱크에 저장된 오일이 예열플러그에 의해 가열되면서 기화되어 오일탱크 압력이 일정 압력 이상으로 올라갈 때에만 개방되어 오일을 회전축을 지지하는 베어링에 공급하는 논 리턴 밸브;A non-return valve mounted below the oil tank and opened only when the oil stored in the oil tank is heated by a preheating plug to be vaporized and opened only when the oil tank pressure rises above a predetermined pressure to supply oil to a bearing supporting the rotating shaft;

를 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 것이며,It is characterized by consisting of

또한 상기 논 리턴 밸브는 탄성작용이 우수한 고무계 재질로 된 두개의 탄성밸브체가 서로 탄력적으로 밀착된 상태에서 폐쇄작동을 수행하다가 오일탱크 내부의 오일압력이 일정압 이상으로 높아지면 탄력적으로 개방되는 것임을 특징으로 하는 것이다.In addition, the non-return valve is characterized in that the two elastic valve body made of a rubber-based material having excellent elasticity to perform the closing operation in close contact with each other elastically open when the oil pressure inside the oil tank is higher than a certain pressure. It is to be done.

본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명이 설치된 터보차저 구성도이며, 도 2 및 도 3은 본 발명의 요부인 논 리턴 밸브의 작동상태 단면도를 도시한 것으로,1 is a configuration diagram of a turbocharger in which the present invention is installed, and FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views illustrating an operating state of a non-return valve, which is a main part of the present invention.

도면부호 1은 터보차저를 나타낸다.Reference numeral 1 denotes a turbocharger.

상기 터보차저(1)에 장착된 하나의 회전축(2) 양단에는 터빈(3)과 콤푸레셔 휠(4)이 축착되어 있으며, 상기 회전축(2)은 베어링(5)에 의해 안정되게 지지된 상태에서 회전하도록 구성되어 있으며, 오일공급기(6)는 상기의 각 베어링(5)에 오일을 공급하도록 구성되어 있다.A turbine 3 and a compressor wheel 4 are attached to both ends of one rotary shaft 2 mounted on the turbocharger 1, and the rotary shaft 2 is stably supported by a bearing 5. It is configured to rotate, and the oil supplier 6 is configured to supply oil to each of the bearings 5 described above.

상기 터보차저(1)의 외부 일측에는 오일탱크(7)가 장착되어 있으며, 상기 오일탱크(7)에는 전자제어장치(ECU)에 의하여 전원공급받아 가열되어 오일탱크(7)에 저장되어 있는 오일을 예열하는 예열플러그(8)가 설치되어 있으며, 상기 오일탱크(7)의 하부에는 논 리턴 밸브(NON-RETURN VALVE : 8)가 장착되어 있다.An oil tank 7 is mounted at an external side of the turbocharger 1, and the oil tank 7 is supplied with power by an electronic control unit (ECU), heated, and stored in the oil tank 7. A preheating plug 8 for preheating is provided, and a non-return valve 8 is mounted below the oil tank 7.

상기 논 리턴 밸브(9)는 탄성이 우수한 고무계 재질로 된 두개의 탄성밸브체(91)(92)가 오일탱크(7)의 내부압력이 일정 압력 이하일 경우에는 호형면이 서로 마주한 상태에서 압착되어 밀폐작동을 하도록 구성되어 있으며, 상기 오일탱크(7)의 내부 압력이 일정 압력 이상이 되면 그 압력에 의해 서로 마주하여 압착되고 있던 두개의 탄성체(91)(92)가 서로 탄력적으로 이완되면서 개방작동을 하여 오일탱크(7)에 저장된 오일을 회전축(2)을 지지하는각 베어링(5)에 공급하도록 구성되어 있다.The non-return valve 9 is compressed when the two elastic valve bodies 91 and 92 made of rubber material having excellent elasticity have an arc surface facing each other when the internal pressure of the oil tank 7 is lower than a predetermined pressure. When the internal pressure of the oil tank 7 is above a predetermined pressure, the two elastic bodies 91 and 92 which are pressed against each other by the pressure are elastically relaxed with each other and open operation. It is configured to supply the oil stored in the oil tank (7) to each bearing (5) supporting the rotating shaft (2).

한편, 상기한 예열플러그(8)는 엔진의 냉시동시 또는 운전 중 급가속시 회전축(2)이 설정된 온도 이상으로 고온이 될 경우 전자제어장치(ECU)로부터 전원을 공 급받아 가열되어 오일탱크(7)에 저장된 오일을 예열하여 기화시키는 작용을 상기 오일탱크(7)의 내부압력이 일정 압력 이상으로 높아지도록 구성되어 있다.On the other hand, the preheating plug 8 is heated by receiving power from the electronic control unit (ECU) when the rotary shaft (2) is a high temperature above the set temperature when the engine is cold start or during rapid acceleration during operation, the oil tank ( The internal pressure of the oil tank 7 is configured to increase the internal pressure of the oil tank 7 to a predetermined pressure or more.

이와 같이 구성된 본 발명은 평상운전시에는 메인 켈러리(MAIN GALLERY)에서 오일이 오일탱크(7)로 들어와 충진된 상태에서 오일공급기(6)로 공급하며, 이 경우에는 오일탱크(7)의 내부압력이 설정된 일정압력 이하의 상태를 유지하고 있으므로 논 리턴 밸브(9)는 밀폐상태를 유지하고 있게 된다.In the present invention configured as described above, the oil enters the oil tank 7 from the main gallery during normal operation and is supplied to the oil feeder 6 in a filled state, in which case the inside of the oil tank 7 Since the pressure maintains the state below the set constant pressure, the non-return valve 9 maintains the closed state.

그런데 장시간 동안 주차 또는 정차하는관계로 엔진이 차거운 상태에서 시동을 거는 이른바 냉시동시에는 오일공급기(6)에서 회전축(2)과 베어링(5)으로 오일을 공급하지 않게 되므로 회전축(2)의 온도가 기 설정된 온도 이상으로 올라가게 되며, 이와 같이 회전축(2)이 설정 온도 이상으로 올라가게 되면 이를 전자제어장치(ECU)가 감지하여 예열플러그(8)에 전원을 공급하게 되므로 상기 예열플러그(8)는 가열되면서 오일탱크(7)에 충진되어 있는 오일 가열하게 된다.However, during the so-called cold start when the engine is started in a cold state due to parking or stopping for a long time, oil is not supplied from the oil supply unit 6 to the rotating shaft 2 and the bearing 5 so that the temperature of the rotating shaft 2 is increased. When the rotary shaft 2 rises above the preset temperature, the electronic control unit (ECU) detects this and supplies power to the preheating plug (8). While heating is the oil is filled in the oil tank (7).

상기와 같이 예열플러그(8)가 오일을 가열하게 되면 기화하게 되어 오일탱크(7)의 내부압력이 올라가게 되는데, 상기 오일탱크(7)의 내부압력이 일정압력 이상이 되면 그 압력이 논 리턴 밸브(9)의 탄성밸브체(91)(92)에 작용하게 되므로 상기 논 리턴 밸브(9)늬 탄성밸브체들은 개방되어 오일탱크(7) 내부의 오일이 터보차저(1)의 오일공급통로로 흘러들어가 회전축(2)과 베어링(5)에 공급되며, 이렇게 공급된 오일에 의해 베어링(5)과 회전축(2)은 냉각됨과 동시 원활한 윤활작용이 루어어지게 된다.When the preheating plug 8 heats the oil as described above, the internal pressure of the oil tank 7 is increased, and when the internal pressure of the oil tank 7 is higher than the predetermined pressure, the pressure is non-returned. Since the non-return valves 9 act on the elastic valve bodies 91 and 92 of the valve 9, the elastic valve bodies of the non-return valve 9 are opened so that the oil in the oil tank 7 flows into the oil supply passage of the turbocharger 1. It flows into and is supplied to the rotating shaft 2 and the bearing 5, and by the oil supplied in this way, the bearing 5 and the rotating shaft 2 are cooled and smooth lubrication is performed simultaneously.

그리고 운전 중 급가속을 할 경우에도 회전축(2)의 온도가 상승하면 상기 예 열플러그(8)에 전원이 공급되어 오일을 가열하여 기화시키게 되므로 논 리턴 밸브(9)가 개방되면서 베어링(5)에 오일을 공급하게 되는 것이다.When the temperature of the rotary shaft 2 rises even during rapid acceleration during operation, power is supplied to the glow plug 8 to heat and vaporize the oil so that the non-return valve 9 is opened and the bearing 5 opens. To supply oil.

상기와 같은 본 발명에 의하면 터보차저에 예열플러그가 장착된 오일탱크를 부설하는 간단한 구조로서 냉시동시 또는 급가속시에도 오일공급기와는 별도로 터보차저의 회전축 및 베어링 등에 오일을 공급하도록 하므로서 회전축과 베어링이 정상적인 온도와 원활한 윤활작용이 이루어지게 하여 터보차저의 손상을 미연에 방지하는 효과를 가져다주는 유용한 발명이다.According to the present invention as described above as a simple structure for laying an oil tank equipped with a preheating plug to the turbocharger to provide oil to the rotary shaft and bearing of the turbocharger separately from the oil supply during cold start or rapid acceleration, so that the rotary shaft and bearing This is a useful invention to bring about the effect of preventing the damage of the turbocharger by making the normal temperature and smooth lubrication action.

Claims (2)

하나의 회전축 양단에 터빈과 콤푸레셔 휠을 축착하고, 상기 회전축을 회전가능하게 지지하는 베어링에 오일을 공급하는 오일공급기를 구성하여서 된 터보차저에 있어서,In a turbocharger comprising an oil feeder for feeding oil to a bearing for rotatably supporting a turbine and a compressor wheel on both ends of a rotary shaft, 상기 오일공급기로 오일을 공급하는 오일탱크와;An oil tank for supplying oil to the oil supplier; 상기 오일탱크 내부에 삽입되어 전자제어장치에 의하여 발열되는 예열플러그와; 및A preheating plug inserted into the oil tank and generated by an electronic controller; And 상기 오일탱크 하부에 장착되며, 오일탱크에 저장된 오일이 예열플러그에 의해 가열되면서 기화되어 오일탱크 압력이 일정 압력 이상으로 올라갈 때에만 개방되어 오일을 회전축을 지지하는 베어링에 공급하는 논 리턴 밸브;A non-return valve mounted below the oil tank and opened only when the oil stored in the oil tank is heated by a preheating plug to be vaporized and opened only when the oil tank pressure rises above a predetermined pressure to supply oil to a bearing supporting the rotating shaft; 를 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 자동차의 냉시동시 및 운전 중 급가속시 터보차저 손상방지장치.Turbocharger damage prevention device during cold start and driving during the acceleration of the car, characterized in that the configuration. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 논 리턴 밸브는 탄성작용이 우수한 고무계 재질로 된 두개의 탄성밸브체가 서로 탄력적으로 밀착된 상태에서 폐쇄작동을 수행하다가 오일탱크 내부의 오일압력이 일정압 이상으로 높아지면 탄력적으로 개방되는 것임을 특징으로 하는 자동차의 냉시동시 및 운전 중 급가속시 터보차저 손상방지장치.The non-return valve is characterized in that the two elastic valve body made of a rubber-based material having excellent elasticity to perform the closing operation in a state in which the elastic valve is in close contact with each other elastically open when the oil pressure in the oil tank is higher than a certain pressure. Turbocharger damage prevention device during cold start of vehicle and sudden acceleration during driving.
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