KR19980027565A

KR19980027565A - Automotive Turbocharger

Info

Publication number: KR19980027565A
Application number: KR1019960046364A
Authority: KR
Inventors: 임종길
Original assignee: 김영석; 아시아자동차공업 주식회사
Priority date: 1996-10-16
Filing date: 1996-10-16
Publication date: 1998-07-15

Abstract

본 발명은 자동차용 터보차저에 관한 것으로서, 자동차의 저속상태에서 가속페달을 밟을 경우에 과급압이 발생되지 않아 연소실의 흡기량 부족에 따른 불완전연소가 발생하게 되고, 이로써 엔진 출력이 감소되며 대기오염을 일으키는 배기가스가 발생된다는 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 회전축(10)과, 상기 회전축(10)의 일측에 설치되는 압축기(12)와, 상기 회전축(10)의 타측에 설치되는 터빈(14)을 포함하는 자동차용 터보차저에 있어서, 상기 압축기(12)에 공급관(54)을 통해 연결되는 압축공기탱크(50)와, 상기 압축공기탱크(50)에 연결되는 공기압축기(52)와, 상기 압축공기탱크(50)에서의 압축공기 배출을 개폐하기 위해 상기 공급관(54)에 설치된 개폐기(62)가 연결되는 에어실린더(60)와, 상기 에어실린더(60)의 개폐작동을 제어하기 위한 타이머세트가 설치된 자동차용 터보차저를 제공한다.The present invention relates to a turbocharger for an automobile, wherein when the accelerator pedal is pressed at a low speed of an automobile, incomplete combustion does not occur due to insufficient intake of the combustion chamber, resulting in incomplete combustion, resulting in reduced engine power and air pollution. In order to solve the conventional problem that generated exhaust gas is generated, the rotary shaft 10, the compressor 12 provided on one side of the rotary shaft 10, and the turbine 14 provided on the other side of the rotary shaft 10 In the turbocharger for an automobile comprising: a compressed air tank (50) connected to the compressor (12) through a supply pipe (54), an air compressor (52) connected to the compressed air tank (50), and Timer for controlling the opening and closing operation of the air cylinder 60 and the air cylinder 60 is connected to the switch 62 installed in the supply pipe 54 to open and close the compressed air discharge from the compressed air tank (50) Set Provided is an automotive turbocharger installed.

Description

Automotive Turbocharger

본 발명은 자동차용 터보차저에 관한 것으로서, 특히 저속에서 가속페달을 밟을 경우에 저장되었던 압축공기를 연소실에 흡입시킴으로써, 흡기량 부족으로인한 엔진 출력성능 저하를 방지하도록 된 자동차용 터보차저에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a turbocharger for automobiles, and more particularly, to a turbocharger for automobiles in which compressed air stored in the case of stepping on an accelerator pedal at a low speed is sucked into the combustion chamber to prevent a decrease in engine output performance due to insufficient intake amount.

일반적으로, 자동차용 터보차저는 배기가스의 에너지로 배기 터빈을 돌릴 경우에 상기 배기 터빈에 직결된 압축기가 엔진에 공기를 밀어 넣어 엔진 출력을 향상시키는 장치이다.In general, an automotive turbocharger is a device in which a compressor directly connected to the exhaust turbine pushes air into the engine to improve engine output when the exhaust turbine is turned to energy of exhaust gas.

도 1에서 도시된 바와 같이 종래의 자동차용 터보차저에는 회전축(10)이 배치되고, 상기 회전축(10) 일측에는 압축기(12)가 설치되어 있으며, 상기 회전축(10) 타측에는 터빈(14)이 설치되어 있다.As shown in FIG. 1, a rotary shaft 10 is disposed in a conventional turbocharger for a vehicle, and a compressor 12 is installed at one side of the rotary shaft 10, and a turbine 14 is disposed at the other side of the rotary shaft 10. It is installed.

그리고, 상기 압축기(12)는 에어클리너(20)와 흡기매니폴드(32)에 연결되어 있고, 상기 터빈(14)은 배기매니폴드(34)와 배기파이프(36)에 연결되어 있다.The compressor 12 is connected to the air cleaner 20 and the intake manifold 32, and the turbine 14 is connected to the exhaust manifold 34 and the exhaust pipe 36.

상기 압축기(12)는 고속회전으로 공기를 가압 흡입하는 임펠러와, 유속이 빠를 때 감속하여 운동에너지를 압력으로 바꾸는 디퓨저와, 하우징으로 구성되어 있다.The compressor 12 includes an impeller that pressurizes and sucks air at high speed, a diffuser which decelerates when the flow velocity is high, and converts kinetic energy into pressure, and a housing.

또, 상기 터빈(14)은 압축기를 구동하는 부분으로서 배기가스의 유동에너지를 회전력으로 변화시키는 블레이드와, 하우징으로 구성되어 있다.The turbine 14 is composed of a blade and a housing for changing the flow energy of the exhaust gas into rotational force as a part for driving the compressor.

상술한 바와 같이 엔진의 배기행정에서 배기가스가 배출되어 배기쪽의 터빈(14)을 회전시키게 되면, 흡입쪽의 임펠러도 동시에 회전되어, 상기 임펠러 중심 부근의 공기는 원심력을 받아 바깥쪽으로 가속되어 디퓨저로 보내지게 된다.As described above, when the exhaust gas is discharged from the exhaust stroke of the engine to rotate the turbine 14 on the exhaust side, the intake impeller is also rotated at the same time, and the air near the center of the impeller is subjected to centrifugal force to be accelerated outward and diffused. Will be sent to.

그리고, 상기 디퓨저는 공기통로의 면적이 크기 때문에 공기의 운동에너지가 압력으로 바뀌면서 압축되는 과급압 공기를 실린더에 공급시키게 되어, 체적효율이 향상되어 출력을 증대시킬 수 있게 된다.In addition, since the diffuser has a large area of the air passage, the booster air compressed by changing the kinetic energy of the air into the pressure is supplied to the cylinder, thereby improving the volumetric efficiency and increasing the output.

그러나, 상기와 같은 종래의 자동차용 터보차저는 저속에서 가속페달을 밟게 될 경우에 터빈(14)의 관성 때문에 연소실로의 과급압 공기 흡입이 지연됨으로써, 흡기량 부족에 따른 엔진 출력을 감소시키며, 또한 상기의 흡기량 부족에 의해 불완전 연소가 되면 대기오염의 원인이 되는 불완전연소 미립자 등이 다수 포함된 배기가스를 발생시킨다는 문제점이 있었다.However, such a conventional turbocharger for automobiles delays the intake of the boost pressure air into the combustion chamber due to the inertia of the turbine 14 when the accelerator pedal is pressed at a low speed, thereby reducing the engine output due to insufficient intake amount. When the incomplete combustion is caused by the lack of the intake air amount, there is a problem of generating an exhaust gas containing a large number of incomplete combustion particulates and the like that cause air pollution.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 저속 과부하시에도 원활한 공기 과급이 이루어질 수 있도록 된 자동차용 터보차저를 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a turbocharger for the vehicle to be able to smoothly charge the air even at low speed overload.

도 1은 종래의 자동차용 터보차저를 도시한 개략도이고,1 is a schematic diagram showing a conventional turbocharger for a vehicle,

도 2는 본 발명에 따른 자동차용 터보차저를 도시한 개략도이다.2 is a schematic view showing a turbocharger for an automobile according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 회전축12 : 압축기10: rotating shaft 12: compressor

14 : 터빈50 : 압축공기탱크14 turbine 50 compressed air tank

52 : 공기압축기54 : 공급관52: air compressor 54: supply pipe

60 : 에어실린더62 : 개폐기60: air cylinder 62: switch

72 : 스위치74 : 타이머릴레이72: switch 74: timer relay

상기의 목적을 구현하기 위하여 본 발명은 회전축과, 상기 회전축의 일측에 설치되는 압축기와, 상기 회전축의 타측에 설치되는 터빈을 포함하는 자동차용 터보차저에 있어서, 상기 압축기에 공급관을 통해 연결되는 압축공기탱크와, 상기 압축공기탱크에 연결되는 공기압축기와, 상기 압축공기탱크에서의 압축공기 배출을 개폐하기 위해 상기 공급관에 설치된 개폐기가 연결되는 에어실린더와, 상기 에어실린더의 개폐작동을 제어하기 위한 타이머세트가 설치된 것을 특징으로 하는 자동차용 터보차저를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a turbocharger for a vehicle including a rotary shaft, a compressor installed on one side of the rotary shaft, and a turbine installed on the other side of the rotary shaft, the compressor being connected through a supply pipe to the compressor. An air tank, an air compressor connected to the compressed air tank, an air cylinder connected to a switch provided in the supply pipe for opening and closing the compressed air discharge from the compressed air tank, and for controlling the opening and closing operation of the air cylinder Provided is a turbocharger for a vehicle, characterized in that a timer set is installed.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 자동차용 터보차저는 저속에서 가속페달을 밟을 경우에도 과급압 공기의 흡입이 이루어질 수 있어서, 엔진의 출력성능이 향상될 수 있게 된다.In the turbocharger for automobiles according to the present invention configured as described above, even when the accelerator pedal is pressed at a low speed, suction of the boost pressure air can be made, and thus the output performance of the engine can be improved.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도시한 도 2를 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to Figure 2 showing a preferred embodiment according to the present invention.

터보차저에는 회전축(10)이 배치되고, 상기 회전축(10) 일측에는 압축기(12)가 설치되어 있으며, 상기 회전축(10) 타측에는 터빈(14)이 설치되어 있다.A rotary shaft 10 is disposed in the turbocharger, a compressor 12 is installed at one side of the rotary shaft 10, and a turbine 14 is installed at the other side of the rotary shaft 10.

상기 압축기(12)는 흡기쪽에 에어클리너(20)가 연결되어 있고, 배기쪽에는 흡기매니폴드(32)가 연결되어 있다.The compressor 12 has an air cleaner 20 connected to the intake side, and an intake manifold 32 connected to the exhaust side.

그리고, 상기 압축기(12)는 고속회전으로 공기를 가입하는 임펠러와, 흐름속도가 빠를 때 감속하여 속도에너지를 압력에너지로 바꾸는 디퓨저와, 하우징으로 구성되어 있다.The compressor 12 includes an impeller that joins air at high speed, a diffuser which decelerates when the flow rate is high, and converts velocity energy into pressure energy, and a housing.

한편, 상기 터빈(14)은 흡기쪽에 배기매니폴드(34)가 연결되어 있고, 배기쪽에는 배기파이프(36)가 연결되어 있다.On the other hand, the turbine 14 has an exhaust manifold 34 connected to the intake side, and an exhaust pipe 36 connected to the exhaust side.

그리고, 상기 터빈(14)은 압축기를 구동하는 부분으로서 배기가스의 유동에너지를 회전력으로 변화시키는 블레이드와, 하우징으로 구성되어 있다.The turbine 14 is composed of a blade and a housing for changing the flow energy of the exhaust gas into rotational force as a part for driving the compressor.

이상은 종래의 자동차용 터보차저의 구성과 동일하며, 이후에 본 발명의 구성을 설명한다.The above is the same as the structure of the conventional turbocharger for automobiles, and the structure of this invention is demonstrated later.

상기 에어클리너(20)와 압축기(12) 사이에는 공급관(54)이 배치되고, 상기 공급관(54)은 압축공기탱크(50)에 연결되어 있다.A supply pipe 54 is disposed between the air cleaner 20 and the compressor 12, and the supply pipe 54 is connected to the compressed air tank 50.

상기 압축공기탱크(50)에는 공기압축기(52)가 연결되어 있어서, 상기 공기압축기(52)에서 공기를 압축하여 상기 압축공기탱크(50)에 저장시키게 된다.An air compressor 52 is connected to the compressed air tank 50 so that the air is compressed in the air compressor 52 and stored in the compressed air tank 50.

그리고, 에어실린더(60)가 설치되고, 상기 에어실린더(60)에는 상기 공급관(54)에서 개폐작동을 하는 개폐기(62)가 연결되어 있다.And, the air cylinder 60 is installed, the air cylinder 60 is connected to the switch 62 for opening and closing operation in the supply pipe 54.

가속페달(70)쪽에는 스위치(72)가 설치되고, 상기 스위치(72)의 한쪽단자쪽에는 타이머릴레이(74)가 설치되어 있다.A switch 72 is provided on the accelerator pedal 70 side, and a timer relay 74 is provided on one terminal side of the switch 72.

따라서, 상기와 같은 본 발명에 따른 자동차용 터보차저는 저속에서 가속페달(70)을 밟게 되면 스위치(72)가 작동하여 에어실린더(60)에 의해 공급관이 열리게 된다.Therefore, in the turbocharger for the vehicle according to the present invention as described above, when the accelerator pedal 70 is stepped on at a low speed, the switch 72 is operated to open the supply pipe by the air cylinder 60.

이에따라, 압축공기탱크(50)의 압축공기가 상기 공급관(54)을 통해 터보차저의 압축기(12)에 흡입되게 된다.Accordingly, the compressed air of the compressed air tank 50 is sucked into the compressor 12 of the turbocharger through the supply pipe 54.

그리고, 일정시간이 지나 충분히 터빈(14)의 회전으로 임펠러에서의 공기 과급작동을 수행할 수 있게 되면, 타이머릴레이(74)에 의해 에어실린더(60)의 개폐기(62)가 작동되어 공급관(54)을 차단하게 되고, 이때 상기 압축공기탱크(50)에서의 압축공기는 상기 터보차저의 압축기(12)에 더이상 유입되지 않게 된다.When the air charging operation in the impeller can be sufficiently performed by the rotation of the turbine 14 after a predetermined time, the switch 62 of the air cylinder 60 is operated by the timer relay 74 to supply the supply pipe 54. ), And the compressed air in the compressed air tank 50 is no longer introduced into the compressor 12 of the turbocharger.

본 발명에 따른 자동차용 터보차저는 저속에서 가속페달을 밟을 경우에도 공기 과급작동이 이루어질 수 있게 됨으로서 엔진의 출력성능이 향상되고, 또한 과급압 공기의 공급이 가능하여 완전연소가 이루어지게 됨으로써, 불완전연소시에 발생되었던 불완전연소 미립자 등이 발생되지 않아 대기오염의 문제가 발생되지 않게 된다.The turbocharger for the vehicle according to the present invention is capable of performing the air charging operation even when the accelerator pedal is stepped at a low speed, thereby improving the output performance of the engine, and supplying the boost pressure air to complete combustion, thereby making it incomplete. Incomplete combustion particulates, etc., generated during combustion, are not generated, thereby preventing air pollution.

Claims

The rotary shaft 10,

Compressor 12 is installed on one side of the rotary shaft 10,

In the turbocharger for an automobile comprising a turbine 14 installed on the other side of the rotary shaft 10,

A compressed air tank (50) connected to the compressor (12) through a supply pipe (54),

An air compressor 52 connected to the compressed air tank 50,

An air cylinder 60 to which a switch 62 installed in the supply pipe 54 is connected to open and close the compressed air discharge from the compressed air tank 50;

Turbocharger for automobiles, characterized in that a timer set for controlling the opening and closing operation of the air cylinder (60) is installed.

The method of claim 1, wherein the timer set is

A switch 72 coupled to the accelerator pedal 70,

Turbocharger for automobiles, characterized in that it is connected to the switch (72) and configured with a timer relay (74) for operating the air cylinder (60) for only a predetermined time.