KR101794365B1

KR101794365B1 - 내연 엔진용 신선 가스 공급 장치 및 이런 신선 가스 공급 장치의 작동 방법

Info

Publication number: KR101794365B1
Application number: KR1020127019734A
Authority: KR
Inventors: 에두아르트 게룸
Original assignee: 크노르-브렘제 시스테메 퓌어 누츠파조이게 게엠베하
Priority date: 2010-01-14
Filing date: 2011-01-11
Publication date: 2017-11-06
Also published as: MX2012008066A; CN102713196B; CN102713196A; JP2013517413A; US9708967B2; US20120297769A1; DE102010004657B4; CA2786947A1; WO2011086069A1; RU2012134623A; EP2524126B1; DE102010004657A1; KR20120113761A; EP2524126A1

Abstract

본 발명은 배기 가스 터보 차저(10)를 구비한 내연 엔진(1)용 신선 가스 공급 장치(20)에 관한 것으로, 그러한 신선 가스 공급 장치(20)는 배기 가스 터보 차저(2)로부터 압축된 과급 공기 흐름(28)을 유입하는 과급 공기 유입구(9); 적어도 하나의 밸브, 바람직하게는 플랩 밸브 회전축(24)을 중심으로 선회 가능한 플랩 밸브(23)에 의해 폐쇄 위치로 폐쇄될 수 있는 밸브 섹션(17)을 통해 과급 공기 유입구(9)와 연결되는 배출구(10); 적어도 하나의 밸브, 특히 플랩 밸브(23)를 폐쇄 위치로 조정하기 위해 그와 커플링된 조정 장치(22); 및 배출구(10)에 압축 공기를 유입하는 압축 공기 유입구(11)를 포함하되, 압축 공기 유입구(11)는 압축 공기 흐름(30)의 압축 공기가 밸브 섹션(17)의 방향으로 적어도 하나의 플랩 밸브(23) 쪽으로 향하게 하도록 배치된다. 또한, 본 발명은 그 신선 가스 공급 장치(20)를 작동하는 방법에도 관한 것이다.

Description

내연 엔진용 신선 가스 공급 장치 및 이런 신선 가스 공급 장치의 작동 방법{FRESH GAS SUPPLY DEVICE FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND METHOD FOR OPERATING SAID TYPE OF FRESH GAS SUPPLY DEVICE}

본 발명은 내연 엔진용 신선 가스 공급 장치(fresh gas supply apparatus)에 관한 것이다. 본 발명은 그러한 신선 가스 공급 장치를 작동하는 방법에 관한 것이기도 하다.

내연 엔진, 예컨대 디젤 엔진은 흔히 배기 가스 터보 차저를 구비하고 있다. 도 1은 그 배기 가스 라인(14)이 배기 가스 터보 차저(2)의 배기 가스 터빈(4)과 연결되어 있는 내연 엔진(1)을 도시한 것이다. 그러한 배기 가스 터빈(4)은 배기 가스 터보 차저(2)의 압축기(3)를 구동한다. 압축기(3)는 신선 가스 유입구(8)로부터의 흡기 공기를 압축하여 내연 엔진(1)의 흡기 라인(13)의 흡기 압력을 증가시킨다. 그럼으로써, 예컨대 내연 엔진(1)을 탑재한 차량의 가속 거동이 개선되고, 연료 소비의 감소도 달성된다.

그러나 배기 가스 터보 차저(1)는 내연 엔진(1)의 모든 작동 상태에서 충분한 공기를 급송하여 충분한 흡기 압력을 생성할 수 없다. 예컨대, 배기 가스 터보 차저(2)를 구비한 디젤 엔진과 같은 피스톤 엔진은 예컨대 가속 중에 "터보 랙(turbo lag)"이라 지칭되는 작동 상태를 갖는다. 그러한 작동 상태에서는, 가속 시에 배기 가스 터보 차저(2)의 구동을 위한 배기 가스 에너지, 즉 충분한 배기 가스 압력이 제공되지 않음으로 해서 적절한 흡기 압력을 갖는 압축된 흡기 공기가 제공되지 않는 일정한 지연 시간 뒤에야 비로소 내연 엔진(1)이 회전 속도 상승으로써 반응하게 된다. 그러한 "터보 랙"을 극복하기 위해, 해결 방안들이 제안되어 있는데, 그러한 해결 방안들에서는 내연 엔진(1)의 흡기 공기 수요의 증가 시에 그것을 충당하기 위해 예컨대 공기 압축기(7)에 의해 급기되는 압축 공기 용기(6)로부터 압축 공기를 내연 엔진(1)의 흡기 라인(13)에 제어하여 도입한다. 그것은 터보 차저(2)의 압축기(3) 또는 유동 방향으로 그 하류에 연결된 과급 공기 인터쿨러(5)와 흡기 라인(13) 사이에 배치되는 신선 가스 공급 장치(20)에 의해 이뤄진다.

그러한 신선 가스 공급 장치(20)가 도 2 및 도 3에 2가지 작동 상태들 또는 위치들에서의 단면도로 각각 도시되어 있다. 신선 가스 공급 장치(20)는 하우징 몸체(21)를 구비하고, 과급 공기 유입구(9)에 의해 과급 공기 인터쿨러(5)와 연결되고, 배출구(10)에 의해 흡기 라인(13)과 연결되며, 압축 공기 유입구(11)에 의해 압축 공기 라인(12)을 경유하여 압축 공기 용기(6)와 연결된다. 과급 공기 유입구(9)와 배출구(10) 사이에서는, 유입 섹션(16)과 배출 섹션(18) 사이에 밸브 섹션(17)이 위치하고, 밸브 섹션(17)에는 그 밸브 섹션(19)을 개폐하는 플랩 밸브(23)가 배치된다. 플랩 밸브(23)는 플랩 회전축(24)을 중심으로 선회 가능하게 형성되는 것이 바람직하다. 압축 공기 유입구(11)와 연결된 압축 공기 라인(12)은 주입 개구부(19)를 통해 배출 섹션(18)과 연통한다. 이때, 압축 공기 라인(12)은 압축 공기 흐름(30)이 배출 섹션(18)의 배출구(10) 쪽으로 향하도록 배치된다.

도 2는 부가 공기 또는 압축 공기를 공급하기 위한 위치에 있는 신선 가스 공급 장치(20)를 도시하고 있다. 그러한 위치에서는, 플랩 밸브(23)가 밸브 섹션(17)을 폐쇄하여 유입 섹션(16)이 배출 섹션(18)과 연결되는 것을 막도록 플랩 밸브 회전축(24)을 중심으로 선회한다. 그러한 폐쇄 위치에서는, 플랩 밸브(23)가 그 바깥쪽 에지로써 하우징 몸체(21)의 스토퍼 섹션(25)에 접하여 밸브 섹션(17)을 폐쇄한다.

도 3에는, 과급 공기를 공급하기 위한 위치에 있는 신선 가스 공급 장치(20)가 도시되어 있다. 플랩 밸브(23) 플랩 밸브 회전축(24)을 중심으로 시계 방향의 반대 방향으로 선회하여 밸브 섹션(17)을 개방한다. 과급 공기 흐름(28)은 내연 엔진(1)의 흡기 라인(13)으로 유동하기 위해 밸브 섹션(17)을 통해 배출 섹션(18)으로 그리고 배출구(10)로 유동한다. 그 경우, 압축 공기 흐름(30)은 존재하지 않는데, 이때에 압축 공기 라인(12)은 예컨대 밸브에 의해 닫혀져 있다.

일 타입에서는, 배출 섹션(18)에서 유동 방향으로 흡기 라인(13)(도시되지 않음)으로 유동하는 흡기 흐름(29)의 압력이 유입 섹션(16)에서의 과급 공기 흐름(28)의 압력보다 높은 경우에 플랩 밸브(23)가 그 폐쇄 위치(도 2)로 선회한다. 그것은 내연 엔진(1)에 토크가 요구되는 경우에 주입할 부가 공기를 공급하기 위한 압축 공기 흐름(30)을 도면에는 도시되어 있지 않은 방식으로 압축 공기 라인(12)에 인가함으로써 이뤄진다. 그러나 그러기 위해서는 먼저 그에 상응하는 압력이 구축되어야 하고, 그로 인해 손실이 발생할 수 있다. 실제로, 그러한 압축 공기 주입은 차량에서 압축 공기를 제한하여 제공함으로 인해 압축 공기 손실이 생기지 않을 경우에만 이뤄질 수 있다. 그러한 이유로, 플랩 밸브(23)는 압축 공기 흐름(30)이 유입 섹션(16)에서의 반대쪽 과급 공기 흐름(28)으로 역류하는 것을 저지한다. 통상의 경우, 플랩 밸브(23)는 과급 공기 흐름(28)의 압력이 결여되었을 때에 플랩 밸브(23)를 도 2에 도시된 폐쇄 위치, 즉 압축 공기를 공급하기 위한 위치로 선회시키는 리턴 스프링에 의해 형성되는 조정 장치(22)와 커플링된다. 스프링을 구비한 그러한 조정 장치(22), 즉 소위 스프링 체크 밸브에서는, 폐쇄 시간이 지나치게 오래 걸릴 수 있다. 따라서 너무 많은 압축 공기가 유입 섹션(16)으로 그리고 과급 공기 인터쿨러(5) 또는 압축기(3) 쪽으로 유동할 수 있다.

국제 출원 공개 WO 2006/089779 A1이 터보 과급식 피스톤 내연 엔진의 신선 공기 공급 장치 및 그 작동 방법에서 개시하고 있는 다른 구성에서는, 플랩 밸브(23)가 예컨대 조정 모터로서 형성된 조정 장치(22)에 의해 조정된다. 또한, 배출구(10)와 연통하는 압축 공기 유입구(11)는 유량 조절 장치(도시되지 않음), 예컨대 밸브를 통해 압축 공기 용기(6)와 연결된다. 도시되지 않은 제어 장치가 유량 조절 장치 및 조정 모터를 제어하는 역할을 한다. "킥 다운(kick-down)" 시에 토크가 요구되는 경우, 유량 조절 장치는 압축 공기 유입구(11)를 통해 압축 공기 흐름(30)을 배출구(10)에 공급한다. 그 전에, 플랩 밸브(23)가 조정 장치(22)에 의해 닫히고, 그에 따라 압축 공기 흐름(30)은 흡기 방향 또는 과급 공기 흐름(28)을 거슬러 과급 공기 유입구(9)를 통해 배기 가스 터보 차저(2)의 압축기(3)로 유동하는 것이 아니라, 배출구(10)를 통해 흡기 라인(13)을 향해 유동한다. 압축 공기 공급이 종료되면, 플랩 밸브(23)가 다시 열리고, 유량 조절 장치가 닫힌다. 그 시점에, 유입 섹션(16)에서의 과급 공기 흐름(28)의 압력은 배기 가스 터보 차저(2)의 압축기(3)에 의해 다시 충분해지게 된다.

조정 장치(22)로서 리턴 스프링을 구비한 플랩 밸브(23)는 압력 손실을 수반하고, 그에 따라 에너지 소비기 뒤따르는 시간 손실도 수반한다. 다른 한편으로, 전기적 조정 장치(22), 예컨대 위치 송신기 및 부속 트리거를 구비한 서보 모터는 높은 부품 수 및 그에 상응하는 비용 소모를 발생시킨다.

따라서 본 발명의 과제는 개선된 신선 가스 공급 장치를 제공하는 것이다. 또 다른 과제는 그에 상응하게 신선 가스 공급 장치를 작동하는 방법을 제공하는 것이다.

그러한 과제는 청구항 1의 특징들을 갖는 신선 가스 공급 장치에 의해 그리고 청구항 7의 특징들을 갖는 방법에 의해 해결된다.

본 발명의 바람직한 사상은 주입할 압축 공기가 과급 공기 흐름 또는 흡기 흐름의 반대 방향으로 밸브, 특히 적어도 하나의 플랩 밸브 쪽으로 향하게 하는 것이다.

이때, 바람직하게도 적어도 하나의 플랩 밸브가 스프링 플랩 체크 밸브로서 형성되고, 조정 장치가 리턴 스프링으로서 형성되는 것이 가능하다. 그러한 간단한 구성은 바람직하게도 적은 수의 부품들로 실시될 수 있다.

적어도 하나의 플랩 밸브는 편심적으로 플랩 밸브 회전축과 커플링되고, 그럼으로써 플랩 밸브에 작용하는 흐름 및 압력 거동으로 인해 그에 의해 지원되는 선회 이동이 일어난다.

그를 위해, 적어도 하나의 플랩 밸브는 과급 공기 흐름과 연동하는 제1 기류 섹션 및 압축 공기 흐름과 연동하는 제2 기류 섹션을 구비하는 것이 바람직하다.

이때, 적어도 하나의 플랩 밸브를 폐쇄 위치로 조정하기 위해 압축 공기 흐름이 그 플랩 밸브의 제2 기류 섹션 쪽으로 향하는 것이 바람직하다. 그럴 경우, 간단한 기계적 스프링 체크 밸브의 닫힘 시간이 현저히 감소하는 이점이 주어지는데, 왜냐하면 차량의 압축 공기 시스템에서의 시스템 압력이 예컨대 8 bar에 달하는 반면에, 토크 요구 시에 내연 엔진의 낮은 부하에서의 과급 공기 압력이 1 bar보다도 훨씬 더 작기 때문이다. 그러한 짧은 닫힘 시간으로 인해, 압축 공기 손실이 줄어든다. 그럼으로써, 토크 요구에 대한 내연 엔진의 반응 시간, 즉 그 내연 엔진이 발휘하는 차량의 가속이 향상되게 된다.

압축 공기 흐름을 유동 역학적으로 적어도 하나의 플랩 밸브의 제2 기류 섹션을 향해 유도하기 위해 형성되는 주입 개구부가 압축 공기 유입구에 형성될 수 있다. 따라서 그에 의해 압축 공기 연결부가 차량의 엔진실에서의 그 위치에 있어 기존의 설비에 맞춰질 수 있기 때문에, 장착 공간이 줄어들게 된다.

도 1은 선행 기술에 따른 배기가스 터보 차저 및 신선 가스 공급 장치를 구비한 내연 엔진을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 압축 공기를 공급하기 위한 위치에 있는 선행 기술에 따른 종래의 신선 가스 공급 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 과급 공기를 공급하기 위한 위치에 있는 도 2에 따른 종래의 신선 가스 공급 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 과급 공기를 공급하기 위한 위치에 있는 본 발명의 신선 가스 공급 장치의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 부가 공기를 공급하기 위한 위치에 있는 도 4에 따른 본 발명의 신선 가스 공급 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

이제, 본 발명을 첨부 도면들을 참조해서 실시예들에 의거하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.

첨부 도면들에서, 동일한 기능을 갖는 동일한 구성 요소들 또는 기능 유닛들은 동일한 도면 부호들로 표시된다.

도 1 내지 도 3은 이미 전술되었으므로, 필요하지 않은 이상 그들에 관해 더 이상 설명하지는 않기로 한다.

도 4는 과급 공기를 공급하기 위한 위치에 있는 본 발명에 따른 신선 가스 공급 장치(20)의 일 실시예의 단면도를 개략적으로 도시하고 있다.

그러한 신선 가스 공급 장치(20)는 도 4에서 우측에 과급 공기 유입구(9)(도 1도 함께 참조)가 배치되어 있고 좌측에 배출구(10)가 배치되어 있는 대략 원통형의 하우징 몸체(21)를 구비한다. 과급 공기 유입구(9)에는 유입 섹션(16)이 이어지는데, 유입 섹션(16)은 플랩 밸브(23)를 구비한 밸브 섹션(17)을 거쳐 배출 섹션(18)으로 넘어간다.

과급 공기 유입구(9)에는 배기 가스 터보 차저(2)의 압축기(3)가 과급 공기 인터쿨러(5)(도 1 참조)를 통해 연결된다. 압축기(3)는 과급 공기 흐름(28)을 제공하고, 과급 공기 흐름(28)은 신선 가스 공급 장치(20)의 길이 방향으로 과급 공기 유입구(9)를 통해 배출구(10) 쪽으로 신선 가스 공급 장치(20)를 통과하여 유동하고, 동일한 방향으로 흡기 흐름(29)으로서 배출구(10)를 떠난다.

배출구(10)의 근처에는, 압축 공기 라인(12)의 포트로서의 주입 개구부(19)를 갖는 압축 공기 유입구(11)가 배출 섹션(18)에 배치된다. 압축 공기 라인(12)과 압축 공기 유입구(11)는 압축 공기 흐름(30)(도 5 참조)이 과급 공기 흐름(28)의 반대 방향으로 밸브 섹션(17) 쪽으로 향하도록 신선 가스 공급 장치(20)에 대해 배치된다. 환언하면, 압축 공기 라인(12)은 흡기 라인(13)(도 1 참조)의 흡기 흐름(29)의 방향과 반대 방향으로 신선 가스 공급 장치(20)의 길이 방향에 대해 각을 이루어 밸브 섹션(11) 쪽으로 향하도록 신선 가스 공급 장치(20)에 장착된다.

플랩 밸브(23)는 플랩 밸브 회전축(24)을 중심으로 선회 가능하게 배치되고, 본 예에서는 조정 장치(22)와 커플링된다. 조정 장치(22)에는 리턴 스프링(도시되지 않음)이 형성된다. 그러한 리턴 스프링은 플랩 밸브(23)를 도 5에 도시된 폐쇄 위치로 시계 방향으로 강제하여 하우징 몸체(21)의 스토퍼 섹션(25)에 맞닿게 한다. 그러면 플랩 밸브(23)는 그를 위해 형성된 그 환형 에지에 의해 밸브 섹션(17)을 밀폐하고, 그럼으로써 밸브 섹션(17)이 닫히게 된다. 도 5가 그러한 위치를 도시하고 있다.

내연 엔진(1)의 작동 중에, 흡기 흐름(29)은 배출 섹션(18)에서 부압을 생성하는데, 그 부압은 과급 공기 흐름(28)과 함께 플랩 밸브(23)를 시계 방향의 반대 방향으로 선회시키는데, 이때 밸브 섹션(17)은 도 4가 도시하고 있는 플랩 밸브(23)의 완전 개방 위치(플랩 밸브(23)가 신선 가스 공급 장치(20)의 길이 방향과 평행한)로 개방된다. 그를 위해, 플랩 밸브(23)는 편심적으로 플랩 밸브 회전축(24)에 고정되고, 그 긴 섹션에, 즉 플랩 밸브 회전축(24)으로부터 플랩 밸브(24)의 중심을 넘어 그 에지까지의 섹션에 제1 기류 섹션(26)을 구비하고, 제1 기류 섹션(26)의 맞은편에 제2 기류 섹션(27)을 구비한다. 제1 기류 섹션(26)은 과급 공기 흐름(28)이 제1 기류 섹션(26)에 의해 플랩 밸브(23)를 조정 장치(22)의 리턴 스프링의 힘을 거슬러 시계 방향의 반대 방향으로 선회시키는 모멘트를 생성하도록 과급 공기 흐름(28)과 연동한다. 물론, 플랩 밸브(23)는 실제의 압력 거동 및 흐름 거동에 따라 밸브 섹션(17)의 개방을 확대하거나 축소할 수 있다.

공기 수요가 높은 토크 요구 시에, 터보 차저(2)가 그러한 공기를 즉시 공급할 수는 없다. 그 경우, 부가의 압축 공기가 예컨대 압축 공기 라인(12)에 있는 도시되지 않은 밸브에 의해 압축 공기 라인(12)을 통해 그리고 배출 섹션(18)에 있는 주입 개구부(19)를 통해 밸브 섹션(17) 쪽을 향한 압축 공기 흐름(30)으로 주입되고, 그에 따라 플랩 밸브(23)가 조정 장치(22)의 스프링의 복원력에 추가하여 압축 공기 흐름(30)의 지원을 받아 밸브 섹션(17)을 폐쇄한다. 압축 공기 흐름(30)은 제2 기류 섹션(27)을 향해 유도되어 그 유동력(동압)을 통해 플랩 밸브 회전축(24)을 중심으로 시계 방향으로 플랩 밸브(23)를 닫는 모멘트를 플랩 밸브(23)에 발생시킨다. 차량의 압축 공기 시스템에서의 시스템 압력이 통상적으로 8 bar이고, 내연 엔진(1)의 부하가 낮을 때에(그러한 작동 영역에서만 압축 공기 흐름(30)에 의한 외부 과급이 사용됨) 과급 공기 흐름(28)의 과급 압력이 1 bar 보다 훨씬 더 작기 때문에, 플랩 밸브(23)의 폐쇄 시간이 현저히 단축된다. 배출 섹션(18)에서의 그러한 압축 공기 흐름(30)의 높은 동압에 의해, 그 부가 공기의 주입 동안 플랩 밸브(23)가 안정적으로 닫혀 있게 된다.

플랩 밸브(23)가 닫힘으로써, 공급된 압축 공기에 의해 해당 배기 가스 흐름을 얻어 더 빨리 가속되는 터보 차저(2)의 과급 압력도 또한 더 빨리 상승한다. 과급 압력이 일정한 값에 도달하면, 압축 공기 라인(12)에 있는 유량 조절 장치 또는 밸브(도시되지 않음)가 도시되어 있지 않은 방식으로 닫혀 배출 섹션(18)에서의 압축 공기 흐름(30)의 동압이 감소하는데, 이때 플랩 밸브(23)는 제1 기류 섹션(26)에 작용하는 과급 공기 흐름(28)에 지원을 받아 다시 열릴 수 있다(도 4).

신선 가스 공급 장치(20)의 작동 방법은 내연 엔진에 대한 토크 요구를 검출하는 제1 방법 단계를 포함한다. 이때, 예컨대 과급 공기 흐름(28)의 압력 및/또는 내연 엔진의 회전 속도와 같은 내연 엔진(1)의 또 다른 작동 파라미터들을 모니터하여 판단에 함께 고려한다. 그에 따라, 과급 공기 흐름(28)이 단지 낮은 압력만을 생성하거나 압력을 생성하지 않아 토크 요구가 있게 되면, 제2 방법 단계에서 압축 공기를 과급 공기 흐름(28)의 방향의 반대 방향으로 신선 가스 공급 장치(20)에 주입한다. 이때, 플랩 밸브(23)가 닫힌다. 내연 엔진(1)의 회전 속도가 높아지고 그에 따른 터보 차저(2)의 회전 속도도 높아짐에 의거하여 과급 압력이 상승하거나 과급 공기 흐름(28)이 커지면, 압축 공기의 주입이 중지된다.

본 발명은 전술한 실시예에 한정되는 것이 아니다. 본 발명은 첨부된 특허 청구 범위의 틀 내에서 변경될 수 있다.

예컨대, 1개보다 많은 리턴 스프링들이 조정 장치(22)로서 마련되는 것을 생각해볼 수 있다.

예컨대, 압축 공기 라인(12)이 2개 이상의 채널들로 분기되어 적어도 부분적으로 신선 가스 공급 장치(20)의 둘레에서 배출 섹션(18)에 있는 2개 이상의 주입 개구부들과 합류될 수 있다.

1개보다 많은 플랩 밸브들(23)이 마련될 수도 있다.

하우징 몸체(21)는 다른 형태들, 예컨대 타원형 횡단면을 가질 수도 있다. 하우징 몸체(21)는 그 길이 방향으로 꺾어지거나 아치형으로 형성될 수도 있다.

적어도 하나의 측면 에지가 직선으로 연장되고 플랩 밸브 회전축(24)을 구비하되, 플랩 밸브(23)가 그 측면 에지를 중심으로 선회할 수 있는 체크 밸브가 플랩 밸브(23)로 되는 것을 생각해볼 수 있다.

주입 개구부(19)는 유동 역학적으로 압축 공기 흐름을 플랩 밸브(23)의 제2 기류 섹션(27)을 겨냥하여 유도하도록 형성될 수 있다.

1: 내연 엔진 2: 배기 가스 터보 차저
3: 압축기 4: 배기 가스 터빈
5: 과급 공기 인터쿨러 6: 압축 공기 용기
7: 공기 압축기 8: 신선 가스 유입구
9: 과급 공기 유입구 10: 배출구
11: 압축 공기 유입구 12: 압축 공기 라인
13: 흡기 라인 14: 배기 가스 라인
15: 배기 가스 배출구 16: 유입 섹션
17: 밸브 섹션 18: 배출 섹션
19: 주입 개구부 20: 신선 가스 공급 장치
21: 하우징 몸체 22: 조정 장치
23: 플랩 밸브 24: 플랩 밸브 회전축
25: 스토퍼 섹션 26: 제1 기류 섹션
27: 제2 기류 섹션 28: 과급 공기 흐름
29: 흡기 흐름 30: 압축 공기 흐름

Claims

배기 가스 터보 차저(10)를 구비한 내연 엔진(1)용 신선 가스 공급 장치(20)에 있어서,
a) 배기 가스 터보 차저(2)로부터 압축된 과급 공기 흐름(28)을 유입하는 과급 공기 유입구(9)와,
b) 적어도 하나의 밸브(23)에 의해 폐쇄 위치로 폐쇄될 수 있는 밸브 섹션(17)을 통해 과급 공기 유입구(9)와 연결되는 배출구(10)와,
c) 적어도 하나의 밸브(23)를 폐쇄 위치로 조정하기 위해 그와 커플링된 조정 장치(22)와,
d) 배출구(10)에 압축 공기를 유입하는 압축 공기 유입구(11)를 포함하고,
압축 공기 유입구(11)는 압축 공기 흐름(30)의 압축 공기가 밸브 섹션(17)의 방향으로 적어도 하나의 밸브(23) 쪽으로 향하게 하도록 배치되며,
상기 압축 공기 흐름(30)의 방향은 상기 압축된 과급 공기 흐름(28)의 방향과 반대 방향인 것을 특징으로 하는, 신선 가스 공급 장치.
제1항에 있어서, 적어도 하나의 밸브(23)는 스프링 플랩 체크 밸브로서 형성되되, 조정 장치(22)가 리턴 스프링으로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 신선 가스 공급 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 하나의 밸브(23)는 편심적으로 플랩 밸브 회전축(24)과 커플링되는 것을 특징으로 하는, 신선 가스 공급 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 하나의 밸브(23)는 과급 공기 흐름(28)과 연동하는 제1 기류 섹션(26) 및 압축 공기 흐름(30)과 연동하는 제2 기류 섹션을 구비하는 것을 특징으로 하는, 신선 가스 공급 장치.
제4항에 있어서, 압축 공기 흐름(30)은 적어도 하나의 밸브(23)를 폐쇄 위치로 조정하기 위해 그 밸브(23)의 제2 기류 섹션(27) 쪽으로 향하는 것을 특징으로 하는, 신선 가스 공급 장치.
제5항에 있어서, 유동 역학적으로 압축 공기 흐름(30)을 적어도 하나의 밸브(23)의 제2 기류 섹션(27)을 향해 유도하도록 형성된 주입 개구부(19)가 압축 공기 유입구(11)에 형성되는 것을 특징으로 하는, 신선 가스 공급 장치.
배기 가스 터보 차저(2)로부터 압축된 과급 공기 흐름(28)을 유입하는 과급 공기 유입구(9)와,
적어도 하나의 밸브(23)에 의해 폐쇄 위치로 폐쇄될 수 있는 밸브 섹션(17)을 통해 과급 공기 유입구(9)와 연결되는 배출구(10)와,
적어도 하나의 밸브(23)와 커플링된 조정 장치(22)와,
배출구(10)에 압축 공기를 유입하는 압축 공기 유입구(11)를 포함하는, 배기 가스 터보 차저(10)를 구비한 내연 엔진(1)용 신선 가스 공급 장치(20)를 작동하는 방법에 있어서,
a) 내연 엔진(1)의 토크 요구를 검출하고, 과급 공기 흐름(28)을 모니터하는 방법 단계와,
b) 압축 공기를 과급 공기 흐름(28)의 반대 방향으로 적어도 하나의 밸브(23) 쪽으로 향하는 압축 공기 흐름(30)으로 신선 가스 공급 장치(20)에 주입하는 단계와,
c) 조정 장치(22)가 밸브 섹션(17)을 폐쇄하도록 적어도 하나의 밸브(23)를 조정하고 압축 공기 흐름(30)이 적어도 하나의 플랩 밸브(23)의 폐쇄 이동을 지원하는 단계와,
d) 과급 공기 흐름(30)의 모니터 결과에 의거하여 압축 공기의 주입을 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 신선 가스 공급 장치의 작동 방법.
제7항에 있어서, 압축 공기 흐름(30)의 압축 공기를 적어도 하나의 밸브(23) 쪽으로 향하게 하는 것을 특징으로 하는, 신선 가스 공급 장치의 작동 방법.