KR102553675B1 - The Hilly section performance testing apparatus for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

내연기관용 고지대 성능 시험 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 고지대 성능 시험 장치는, 흡기 라인과 배기 라인을 갖춘 저압 챔버와, 흡기 라인에 설치되며 외부로부터 상기 저압 챔버 내부로 도입되는 공기의 유량을 조절하여 목표 압력을 제어하는 흡기유량조절밸브와, 배기 라인에 설치되며 상기 저압 챔버의 내부 압력 조절용 외부공기를 저압 챔버로 도입시키는 압력조절송풍기와, 저압 챔버 내 압력을 검출하는 압력 검출기 및 압력 검출기로부터의 획득 정보로 흡기유량조절밸브를 피드백 제어하는 PID 제어기를 포함하는 구성으로 이루어져, 구성이 단순하면서도 고지대 대기 환경을 정확히 모사할 수 있어 고도에 따른 내연기관의 성능을 평가함에 있어 유용하다.A high-altitude performance test apparatus for an internal combustion engine is disclosed. A high-altitude performance test apparatus according to the present invention includes a low pressure chamber having an intake line and an exhaust line, and an intake flow control valve installed in the intake line and controlling a target pressure by adjusting the flow rate of air introduced into the low pressure chamber from the outside. And, a pressure control blower installed in the exhaust line and introducing external air for regulating the internal pressure of the low pressure chamber into the low pressure chamber, a pressure detector for detecting the pressure in the low pressure chamber, and feedback to the intake flow control valve with information obtained from the pressure detector It is composed of a configuration including a controlling PID controller, and is useful in evaluating the performance of an internal combustion engine according to altitude because the configuration is simple and can accurately simulate the high-altitude atmospheric environment.

Description

내연기관용 고지대 성능 시험 장치{The Hilly section performance testing apparatus for internal combustion engine}The Hilly section performance testing apparatus for internal combustion engine}

본 발명은 내연기관용 고지대 성능 시험 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 고도에 따른 내연기관의 성능 평가에 사용되는 내연기관용 고지대 성능 시험 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a high-altitude performance test apparatus for an internal combustion engine, and more particularly, to a high-altitude performance test apparatus for an internal combustion engine used to evaluate the performance of an internal combustion engine according to altitude.

최근 디젤차량에 대한 배기가스 규제가 더욱 엄격해 지고 있는 추세에서 일부 선진국에서는 고도에 따른 유해 배출가스 성분까지도 까다롭게 규제하고 있다. 이에 따라, 고도에 따라 변화하는 엔진 성능 평가의 필요성이 대두되고 있다.In recent years, exhaust gas regulations for diesel vehicles have become more stringent, and some developed countries are stringently regulating even harmful exhaust gas components according to altitude. Accordingly, the need for engine performance evaluation that changes according to altitude has emerged.

종래 고도에 따른 내연기관 성능 평가에 크게 두 가지 방법이 사용되고 있다. 하나는 고지대를 직접 방문하여 유해 배출가스를 직접 측정하는 간이적인 방법이며, 다른 하나는 성능 시험실 전체를 저압으로 유지하는 저압 챔버를 사용하여 성능을 측정하는 방법이다. Conventionally, two methods are largely used to evaluate internal combustion engine performance according to altitude. One is a simple method of directly measuring harmful emissions by directly visiting highlands, and the other is a method of measuring performance using a low-pressure chamber that maintains the entire performance test room at low pressure.

전자의 고지대를 직접 방문하여 엔진 성능을 측정하는 간이적 방법은, 실제 고지 환경에서 엔진 성능을 측정하는 것이 때문에 측정 값의 정확성이 매우 높아 신뢰도 높은 정보 제공이 가능하다는 장점이 있다. 그러나 고도 별 성능 데이터 구축에 엄청난 시간과 노력을 필요로 한다는 문제가 있다.The former simple method of directly visiting highlands and measuring engine performance has the advantage of being able to provide highly reliable information because the engine performance is measured in an actual highland environment with very high accuracy of measured values. However, there is a problem that it takes a lot of time and effort to build performance data for each altitude.

그리고 후자의 저압 챔버를 사용하는 기술은, 엔진이 격납되는 챔버 내부 압력 조정을 통해 원하는 대기 환경과 유사한 환경을 모사할 수 있다는 장점은 있으나, 설비가 워낙 고가이며 복잡하며 부피가 커서 설비 구축에 많은 제반 비용이 소요되고 제약이 따른다는 문제가 있다. And the technology using the latter low-pressure chamber has the advantage of being able to simulate an environment similar to the desired atmospheric environment by adjusting the pressure inside the chamber where the engine is stored, but the equipment is very expensive, complicated, and bulky, so there are many facilities to build. There is a problem that various costs are required and restrictions follow.

한국공개특허 제1998-035702호(공개일 1998. 8. 5)Korean Patent Publication No. 1998-035702 (published on August 5, 1998)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 단순한 구성이면서도 고지대 대기 환경을 정확히 모사할 수 있어 고도에 따른 내연기관의 성능을 정확하게 평가할 수 있는 내연기관용 고지대 성능 시험 장치를 제공하고자 하는 것이다.A technical problem to be solved by the present invention is to provide a high-altitude performance test apparatus for an internal combustion engine that can accurately evaluate the performance of an internal combustion engine according to altitude because it can accurately simulate the high-altitude atmospheric environment with a simple configuration.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 실시 예에 따르면,According to an embodiment of the present invention as a means of solving the problem,

일측과 대향부 타측에 흡기 라인과 배기 라인이 연결되는 저압 챔버;a low-pressure chamber having an intake line and an exhaust line connected to one side and the other side of the opposing portion;

상기 흡기 라인에 설치되며 외부로부터 상기 저압 챔버 내부로 도입되는 공기의 유량을 조절하여 목표 압력을 제어하는 흡기유량조절밸브; 및an intake flow control valve installed in the intake line and controlling a target pressure by adjusting the flow rate of air introduced into the low pressure chamber from the outside; and

상기 배기 라인에 설치되며 상기 저압 챔버의 내부 압력 조절용 외부공기를 저압 챔버로 도입시키는 압력조절송풍기;를 포함하며,A pressure regulating blower installed in the exhaust line and introducing external air for regulating the internal pressure of the low pressure chamber into the low pressure chamber;

시험용 엔진의 흡기와 배기 측이 저압 챔버 내에 위치하도록 구성된 내연 기관용 고지대 성능 시험 장치를 제공한다.A high-altitude performance test apparatus for an internal combustion engine configured such that intake and exhaust sides of a test engine are located in a low pressure chamber.

여기서, 상기 저압 챔버 외부에 시험용 엔진이 인접 배치되고, 상기 저압 챔버 내외부를 연결하는 한 쌍의 흡기 덕트와 배기 덕트를 통해 상기 시험용 엔진 흡기와 배기 측이 저압 챔버 내부와 연통될 수 있다.Here, a test engine is disposed adjacent to the outside of the low pressure chamber, and the intake and exhaust sides of the test engine may communicate with the inside of the low pressure chamber through a pair of intake and exhaust ducts connecting the inside and outside of the low pressure chamber.

이때, 상기 흡기 덕트의 흡입단은 상기 저압 챔버 내에서 흡기 라인을 향하고, 상기 배기 덕트의 배출단은 상기 저압 챔버 내에서 배기 라인을 향하도록 구성될 수 있다.In this case, a suction end of the intake duct may be configured to face an intake line in the low pressure chamber, and a discharge end of the exhaust duct may be configured to face an exhaust line in the low pressure chamber.

또한, 상기 시험용 엔진의 크랭크 케이스가 상기 저압 챔버와 흡입 덕트로 연결될 수 있다.In addition, the crankcase of the test engine may be connected to the low pressure chamber through an intake duct.

본 발명에 따른 내연 기관용 고지대 성능 시험 장치는 또한, 상기 저압 챔버 내 압력을 검출하는 압력 검출기 및 상기 압력 검출기로부터의 획득 정보로 상기 흡기유량조절밸브를 피드백 제어하는 PID 제어기(Proportional Integral Derivative control Device)를 포함할 수 있다.The high-altitude performance test apparatus for an internal combustion engine according to the present invention also includes a pressure detector for detecting the pressure in the low pressure chamber and a PID controller (Proportional Integral Derivative Control Device) for feedback controlling the intake flow control valve with information obtained from the pressure detector can include

더하여, 상기 흡기유량조절밸브 전단과 후단의 흡기 라인을 연결하는 바이패스 라인(Bypass line)을 더 포함할 수 있다.In addition, a bypass line may be further included connecting intake lines at a front end and a rear end of the intake flow control valve.

본 발명의 실시 예에 따른 내연기관용 고지대 성능 시험 장치에 의하면, 단순한 구성에 비하여 고지대 대기 환경을 정밀하게 모사할 수 있어, 공간이 제한된 시험실에서도 고도에 따른 연비, 유해 배기가스 배출량, 출력 등의 엔진 성능을 장시간 안정되고 정확하게 평가할 수 있다.According to the high-altitude performance test apparatus for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, it is possible to accurately simulate the high-altitude atmospheric environment compared to a simple configuration, so that even in a test room with limited space, fuel efficiency according to altitude, harmful exhaust gas emissions, power, etc. engine Performance can be evaluated stably and accurately over a long period of time.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 내연기관용 고지대 성능 시험 장치의 개략도.
도 2는 도 1에 도시된 흡기 덕트의 바람직한 일례를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 내연기관용 고지대 성능 시험 장치의 요부 확대도.1 is a schematic diagram of a high-altitude performance test apparatus for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a view showing a preferred example of the intake duct shown in Fig. 1;
3 is an enlarged view of a main part of a high-altitude performance test apparatus for an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in the specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features or It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Also, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another.

더하여, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, terms such as "...unit", "...unit", and "...module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. can

첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일도면 참조부호를 부여하기로 하며 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals will be given to the same components, and overlapping descriptions thereof will be omitted. In addition, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 내연기관용 고지대 성능 시험 장치의 개략도이다. 1 is a schematic diagram of a high-altitude performance test apparatus for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 내연기관용 고지대 성능 시험 장치는, 저압 챔버(10)를 포함한다. 저압 챔버(10) 일측에는 흡기 라인(12)이 연결되어 외부로부터 저압 챔버(10) 내부로 공기가 도입될 수 있으며, 대향부 타측에는 배기 라인(14)이 연결되어 엔진(100) 성능 시험 시 배출가스와 상기 흡기 라인(12)을 통해 유입된 공기가 저압 챔버(10) 외부로 빠져나갈 수 있다. Referring to FIG. 1 , a high-altitude performance test apparatus for an internal combustion engine includes a low pressure chamber 10 . An intake line 12 is connected to one side of the low pressure chamber 10 so that air can be introduced into the low pressure chamber 10 from the outside, and an exhaust line 14 is connected to the other side of the opposite part to test the performance of the engine 100. Exhaust gas and air introduced through the intake line 12 may escape to the outside of the low pressure chamber 10 .

흡기 라인(12)을 통한 저압 챔버(10) 내 압력 조절용 외부공기 도입을 위하여 상기 배기 라인(14)에는 압력조절송풍기(Blower, 30)가 설치된다. 물론, 배기유량에 따라 일반적인 송풍기 대신 높은 압력의 기체 취급에 용이한 축류 압축기(axial compressor)가 채택될 수 있으며, 2대(혹은 그 이상)의 송풍기 또는 축류 압축기를 병렬로 사용하여 배기유량 증가에 대응할 수 있다.A pressure regulating blower (Blower, 30) is installed in the exhaust line (14) to introduce outside air for pressure control into the low-pressure chamber (10) through the intake line (12). Of course, depending on the exhaust flow rate, an axial compressor that is easy to handle high pressure gas can be adopted instead of a general blower, and two (or more) blowers or axial compressors can be used in parallel to increase the exhaust flow rate. can respond

압력조절송풍기(Blower, 30)가 구동되면 상기 배기 라인(14)을 통해 엔진(100) 배기가스와 저압 챔버(10) 내부의 공기가 외부에 강제 배출되고, 동시에 저압 챔버(10)와 외부 대기압 사이의 압력차이로 인해 상기 흡기 라인(12)을 통해 자연스럽게 외부의 공기가 저압 챔버(10) 내부로 도입된다. 이때 도입되는 외부 공기의 유량이 흡기유량조절밸브(20)에 의해 조절된다.When the pressure regulating blower (Blower, 30) is driven, the exhaust gas of the engine 100 and the air inside the low-pressure chamber 10 are forcibly discharged to the outside through the exhaust line 14, and at the same time, the low-pressure chamber 10 and the external atmospheric pressure External air is naturally introduced into the low-pressure chamber 10 through the intake line 12 due to the pressure difference between the two. At this time, the flow rate of the introduced outside air is controlled by the intake flow control valve 20 .

흡기유량조절밸브(20)는 상기 흡기 라인(12) 상에서 저압 챔버(10) 내부로 도입되는 공기의 유량을 조절함으로써 저압 챔버(10) 내부의 압력이 목표 압력이 되도록 제어한다. 흡기유량조절밸브(20)는 외부의 제어신호로 작동되어 개도각이 조절되는 전자 제어 밸브일 수 있고, 이때 제어신호는 저압 챔버(10) 내부의 압력 측정 값 정보로부터 후술하는 PID 제어기(60)에 의해 생성될 수 있다. The intake flow control valve 20 controls the pressure inside the low pressure chamber 10 to be a target pressure by adjusting the flow rate of air introduced into the low pressure chamber 10 through the intake line 12 . The intake flow control valve 20 may be an electronic control valve that is operated by an external control signal to adjust the opening angle. In this case, the control signal is a PID controller 60 to be described later based on the pressure measurement value information inside the low pressure chamber 10. can be created by

저압 챔버(10)는 도시하지는 않았으나 시험용 엔진(100)을 온전히 수용할 수 있는 엔진(100) 내장형 구조로 형성될 수 있다. 하지만 이 경우 장치의 전반적인 부피가 커져 큰 설치공간을 필요로 하게 된다. 반면 도 1의 예시와 같이 엔진(100)의 흡기계와 배기계만 별도의 연결 덕트(42)(44)로 저압 챔버(10)와 연결시킨 외장형 구조로 장치를 구성하면 장치 소형화에 유리하다.Although not shown, the low-pressure chamber 10 may be formed as an engine 100 built-in structure capable of fully accommodating the test engine 100 . However, in this case, the overall volume of the device increases, requiring a large installation space. On the other hand, if the device is configured with an external structure in which only the intake and exhaust systems of the engine 100 are connected to the low pressure chamber 10 through separate connection ducts 42 and 44 as shown in the example of FIG. 1, it is advantageous to miniaturize the device.

도 1과 같이 엔진(100) 외장형으로 저압 챔버(10)를 구성할 경우 저압 챔버(10) 바깥쪽에 인접하여 배치되는 시험 대상 엔진(100)의 흡기 측과 배기 측은 저압 챔버(10) 내외부를 연결하는 한 쌍의 흡기 덕트(42)와 배기 덕트(44)를 통해 저압 챔버(10) 내부와 연통될 수 있다. 이때 흡기 및 배기 덕트(44) 각각은 일체형 또는 저압 챔버(10)의 관통부를 경계로 체결 및 분리 가능한 구성일 수 있다.As shown in FIG. 1, when the low pressure chamber 10 is configured externally to the engine 100, the intake and exhaust sides of the engine 100 under test, which are disposed adjacent to the outside of the low pressure chamber 10, connect the inside and outside of the low pressure chamber 10. It can be communicated with the inside of the low-pressure chamber 10 through a pair of intake ducts 42 and exhaust ducts 44. In this case, each of the intake and exhaust ducts 44 may be integrated or may be fastened and detachable with the penetration part of the low pressure chamber 10 as a boundary.

예들 들어 도 2의 예시와 같이, 저압 챔버(10) 내측의 내부 덕트(44b 또는 42b)와 저압 챔버(10) 외측에서 엔진(100)의 흡기 또는 배기 측 매니폴더(120, 140)에 연결되는 외부 어댑터(44a 또는 42a)로 구성될 수 있다. 이 경우 엔진(100) 사양에 따라 달라지는 엔진(100) 크기에 맞춰 저압 챔버(10) 외측에서 상기 외부 어댑터(44a 또는 42a)만 바꿔 연결하면 되기 때문에 엔진(100) 교체 시 신속하고 용이하게 대처할 수 있다. For example, as shown in FIG. 2, the internal duct 44b or 42b inside the low pressure chamber 10 and the intake or exhaust side manifold 120, 140 of the engine 100 outside the low pressure chamber 10 are connected. It may consist of an external adapter 44a or 42a. In this case, since only the external adapter 44a or 42a needs to be changed and connected from the outside of the low pressure chamber 10 according to the size of the engine 100, which varies according to the specifications of the engine 100, it is possible to quickly and easily cope with the replacement of the engine 100. there is.

바람직하게는, 상기 외부 어댑터(44a 또는 42a)를 주름관 또는 플렉시블(Flexible)한 재질의 호스로 구성하면, 엔진(100) 사양에 따라 달라지는 엔진(100)의 크기 변화에 더욱 용이하게 대응하여 엔진(100)과 상기 내부 덕트 간 연결을 구현할 수 있다. Preferably, if the external adapter (44a or 42a) is composed of a corrugated pipe or a hose made of a flexible material, it more easily responds to the size change of the engine 100 that varies depending on the engine 100 specifications, and the engine ( 100) and the inner duct can be connected.

저압 챔버(10) 내에 위치한 흡기 덕트(42)의 흡입단(420)과 배기 덕트(44)의 배출단(440)은 각각 상기 저압 챔버(10) 내에서 상기 흡기 라인(12)과 배기 라인(14)을 향하도록 설치될 수 있다. 이에 따라 엔진(100) 구동 시 상기 흡기 라인(12)을 통해 도입된 외부 공기는 큰 유동저항 없이 상기 흡기 덕트(42)를 통해 엔진(100)에 도입될 수 있으며, 배기가스는 배기 라인(14)을 통해 저압 챔버(10) 외부로 원활하게 배출될 수 있다The suction end 420 of the intake duct 42 and the discharge end 440 of the exhaust duct 44 located in the low pressure chamber 10 are connected to the intake line 12 and the exhaust line ( 14) can be installed. Accordingly, when the engine 100 is running, outside air introduced through the intake line 12 can be introduced into the engine 100 through the intake duct 42 without a large flow resistance, and the exhaust gas can be introduced into the engine 100 through the exhaust line 14 ) can be smoothly discharged to the outside of the low pressure chamber 10 through

저압 챔버(10) 내에서 흡기 덕트(42)의 흡입단(420)과 배기 덕트(44)의 배출단(440)이 각각 흡기 라인(12)과 배기 라인(14)을 향하여 서로 반대방향으로 배치됨에 따라 배출단(440)을 통해 배출된 배기가스의 엔진(100) 재유입이 방지되며, 엔진(100)의 크랭크 케이스 내부 환경 역시 시험 환경과 동일한 환경으로 유지되도록 시험 대상 엔진(100)의 크랭크 케이스와 저압 챔버(10)를 연결하는 흡입 덕트(46)가 구비될 수 있다.In the low-pressure chamber 10, the suction end 420 of the intake duct 42 and the discharge end 440 of the exhaust duct 44 are disposed in opposite directions toward the intake line 12 and the exhaust line 14, respectively. Accordingly, re-introduction of the exhaust gas discharged through the discharge stage 440 into the engine 100 is prevented, and the crankcase of the engine 100 under test is maintained in the same environment as the test environment in the crankcase of the engine 100. A suction duct 46 connecting the case and the low pressure chamber 10 may be provided.

저압 챔버(10)의 임의 위치에는 압력 검출기(50)가 설치된다. 압력 검출기(50)는 저압 챔버(10) 내부의 압력을 검출하여 흡기유량조절밸브(20) 개도각 조절에 있어 유용한 정보를 PID 제어기(Proportional Integral Derivative control Device, 60)에 제공한다. 즉 상기 PID 제어기(60)는 상기 압력 검출기(50)로부터 획득된 정보에 기초해 상기 흡기유량조절밸브(20)를 피드백 제어한다.A pressure detector 50 is installed at an arbitrary position in the low pressure chamber 10 . The pressure detector 50 detects the pressure inside the low-pressure chamber 10 and provides information useful for adjusting the opening angle of the intake flow control valve 20 to a PID controller (Proportional Integral Derivative Control Device, 60). That is, the PID controller 60 feedback-controls the intake flow control valve 20 based on the information obtained from the pressure detector 50 .

예를 들어, 시험자에 의해 설정된 저압 챔버(10) 내부의 목표 압력에 비해 상기 압력 검출기(50)가 검출한 현재 압력이 높으면, PID 제어기(60)는 흡기유량조절밸브(20)의 개도각을 더 작게 하여 흡기량을 줄임으로써 저압 챔버(10) 내부 압력을 하강시키고, 반대인 경우 흡기유량조절밸브(20)의 개도각을 크게 하여 흡기량을 늘림으로써 저압 챔버(10)의 내부 압력을 상승시킨다. For example, if the current pressure detected by the pressure detector 50 is higher than the target pressure inside the low pressure chamber 10 set by the tester, the PID controller 60 determines the opening angle of the intake flow control valve 20. The internal pressure of the low-pressure chamber 10 is lowered by reducing the intake amount by making it smaller, and the internal pressure of the low-pressure chamber 10 is increased by increasing the intake amount by increasing the opening angle of the intake flow control valve 20 in the opposite case.

즉 압력 검출기(50)의 검출 정보에 기초하여 수행되는 상기 PID 제어기(60)에 의한 흡기유량조절밸브(20)의 피드백 제어에 의해, 저압 챔버(10)의 내부 압력이 목표하는 대로 정확하게 조절될 수 있는 것이며, 결과적으로 저압 챔버(10) 내부를 테스트를 필요로 하는 해발 높이의 대기 환경과 동일하게 조성할 수 있어 고도에 따른 내연기관의 성능을 정확하게 파악할 수 있게 되는 것이다.That is, the internal pressure of the low-pressure chamber 10 can be accurately adjusted as a target by the feedback control of the intake flow control valve 20 by the PID controller 60 based on the detection information of the pressure detector 50. As a result, the inside of the low-pressure chamber 10 can be made identical to the atmospheric environment at the height above sea level requiring the test, so that the performance of the internal combustion engine can be accurately identified according to the altitude.

한편, 도 3의 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 부분 확대도와 같이, 본 발명에 따른 성능 시험 장치는, 흡기유량조절밸브(20) 전단과 후단의 흡기 라인(12)을 직접 연결하는 바이패스 라인(Bypass line, 70)을 더 포함할 수 있다. 이때 바이패스 라인(70)은 흡기 라인(12)을 통한 공기 유입이 극히 적은 경우 최소한의 공기가 저압 챔버(10)로 유입될 수 있도록 기능한다.Meanwhile, as shown in the partially enlarged view according to the second embodiment of the present invention in FIG. 3 , the performance test apparatus according to the present invention has a bypass that directly connects the intake line 12 at the front and rear of the intake flow control valve 20. A line (Bypass line, 70) may be further included. At this time, the bypass line 70 functions to allow the minimum amount of air to flow into the low-pressure chamber 10 when the air inflow through the intake line 12 is extremely small.

즉 흡기유량조절밸브(20)의 오작동 또는 극히 낮은 압력 설정으로 저압 챔버(10) 내 외부 공기 유입이 차단되거나 극히 제한되더라도 최소한의 공기가 상기 바이패스 라인(70)을 통해 저압 챔버(10) 내부로 공급되도록 함으로써, 펌프와 엔진(100)과 같이 구동에 있어 최소한의 공기를 필요로 하는 구성품의 공기 공급 차단에 따른 손상이 방지될 수 있도록 한 것이다.That is, even if the inflow of external air into the low pressure chamber 10 is blocked or extremely restricted due to a malfunction of the intake air flow control valve 20 or an extremely low pressure setting, minimum air is supplied into the low pressure chamber 10 through the bypass line 70. By supplying to, it is possible to prevent damage due to interruption of air supply to components that require minimum air for operation, such as the pump and the engine 100.

이상에서 살펴본 본 발명의 실시 예에 따른 내연기관용 고지대 성능 시험 장치에 의하면, 단순한 구성이면서도 테스트를 필요로 하는 고지의 대기 조건과 동일한 조건으로 엔진 시험 환경을 정확하게 모사할 수 있으며, 따라서 공간이 제한된 시험실에서도 고도에 따른 연비, 유해 배기가스 배출량, 출력 등의 엔진 성능을 정확하게 파악할 수 있다.According to the high-altitude performance test apparatus for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention described above, it is possible to accurately simulate the engine test environment under the same conditions as the atmospheric conditions of the highlands requiring the test, even though it has a simple configuration, and therefore, a test room with limited space. You can accurately grasp engine performance such as fuel consumption, harmful exhaust gas emissions, and power output according to altitude.

결과적으로, 대기압이 낮게 유지되는 고지대 운전상황에서 엔진 성능 시험에 소요되는 비용을 크게 절감시키는 효과가 있고, 고지대 엔진 성능 검증에 있어 요구되는 노력과 시간이 크게 줄어 엔진의 개발 기간 단축 및 연구 개발의 효율성을 크게 향상시킬 수 있다.As a result, it has the effect of greatly reducing the cost required for engine performance testing in high-altitude driving situations where atmospheric pressure is maintained low, and the effort and time required for verifying engine performance at high altitudes are greatly reduced, reducing the engine development period and reducing research and development. Efficiency can be greatly improved.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In the above detailed description of the present invention, only special embodiments have been described accordingly. However, it should be understood that the present invention is not limited to the particular forms mentioned in the detailed description, but rather it is understood to include all modifications, equivalents and substitutes within the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. It should be.

10 : 저압 챔버 12 : 흡기 라인
14 : 배기 라인 20 : 흡기유량조절밸브
30 : 압력조절송풍기 42 : 흡기 덕트
44 : 배기 덕트 50 : 압력 검출기
60 : PID 제어기 70 : 바이패스 라인
100 : 시험용 엔진 120 : 흡기매니폴드
140 : 배기매니폴드 10: low pressure chamber 12: intake line
14: exhaust line 20: intake flow control valve
30: pressure regulating blower 42: intake duct
44: exhaust duct 50: pressure detector
60: PID controller 70: bypass line
100: test engine 120: intake manifold
140: exhaust manifold

Claims (6)

일측과 대향부 타측에 흡기 라인(12)과 배기 라인(14)을 구비하는 저압 챔버(10);
상기 흡기 라인(12)에 설치되며 외부로부터 상기 저압 챔버(10) 내부로 도입되는 공기의 유량을 조절하여 목표 압력을 제어하는 흡기유량조절밸브(20); 및
상기 배기 라인(14)에 설치되며 상기 저압 챔버(10)의 내부 압력 조절용 외부공기를 저압 챔버(10)로 도입시키는 압력조절송풍기(30);를 포함하며,
시험용 엔진(100)의 흡기와 배기 측이 저압 챔버(10) 내에 위치하도록 구성되되,
상기 시험용 엔진(100)은 상기 저압 챔버(10)의 외부에 인접 배치되고,
상기 저압 챔버(10) 내외부를 연결하는 흡기 덕트(42)와 배기 덕트(44)를 통해 상기 시험용 엔진(100)의 흡기와 배기 측이 저압 챔버(10) 내부와 연통되는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 고지대 성능 시험 장치.
a low-pressure chamber (10) having an intake line (12) and an exhaust line (14) on one side and the opposite side of the other side;
an intake flow control valve 20 installed in the intake line 12 and controlling a target pressure by adjusting the flow rate of air introduced into the low pressure chamber 10 from the outside; and
A pressure regulating blower 30 installed in the exhaust line 14 and introducing external air for regulating the internal pressure of the low pressure chamber 10 into the low pressure chamber 10;
The intake and exhaust sides of the test engine 100 are configured to be located in the low pressure chamber 10,
The test engine 100 is disposed adjacent to the outside of the low pressure chamber 10,
For an internal combustion engine, characterized in that the intake and exhaust sides of the test engine 100 communicate with the inside of the low pressure chamber 10 through an intake duct 42 and an exhaust duct 44 connecting the inside and outside of the low pressure chamber 10 High-altitude performance test device.
 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 흡기 덕트(42)의 흡입단(420)은 상기 저압 챔버(10) 내에서 흡기 라인(12)을 향하고, 상기 배기 덕트(44)의 배출단(440)은 상기 저압 챔버(10) 내에서 배기 라인(14)을 향하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 고지대 성능 시험 장치.
According to claim 1,
The suction end 420 of the intake duct 42 faces the intake line 12 in the low-pressure chamber 10, and the discharge end 440 of the exhaust duct 44 faces the intake line 12 in the low-pressure chamber 10. A high-altitude performance test device for an internal combustion engine, characterized in that it is configured to face the exhaust line (14).
 제 1 항에 있어서,
상기 시험용 엔진(100)의 크랭크 케이스가 상기 저압 챔버(10)와 흡입 덕트(46)로 연결되는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 고지대 성능 시험 장치.
According to claim 1,
High-altitude performance test apparatus for an internal combustion engine, characterized in that the crankcase of the test engine (100) is connected to the low pressure chamber (10) and the intake duct (46).
 제 1 항에 있어서,
상기 저압 챔버(10) 내 압력을 검출하는 압력 검출기(50); 및
상기 압력 검출기(50)로부터의 획득 정보로 상기 흡기유량조절밸브(20)를 피드백 제어하는 PID 제어기(Proportional Integral Derivative control Device, 60);를 더 포함하는 내연 기관용 고지대 성능 시험 장치.
According to claim 1,
a pressure detector (50) for detecting the pressure in the low-pressure chamber (10); and
A high-land performance test apparatus for an internal combustion engine further comprising a PID controller (Proportional Integral Derivative Control Device, 60) that feedback-controls the intake flow control valve (20) with information acquired from the pressure detector (50).
 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 흡기유량조절밸브(20) 전단과 후단의 흡기 라인(12)을 연결하는 바이패스 라인(Bypass line, 70);을 더 포함하는 내연 기관용 고지대 성능 시험 장치.According to claim 1 or 5,
A high-altitude performance test apparatus for an internal combustion engine further comprising: a bypass line (70) connecting the intake line (12) at the front and rear of the intake flow control valve (20).
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