KR19990039485A - 대형 디젤 엔진에서의 화이트 스모크 저감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대형 디젤엔진에서의 화이트 스모크 저감장치에 관한 것으로서,

터보(2)에서 압축된 공기가 인터쿨러(3)를 통해 엔진(1)으로 공급되도록 된 단일 공기유동통로를 갖는 장치에 있어서,

상기 터보(2)와 엔진(1)을 직접 연결하는 보상공기통로(12)와, 냉각수의 온도를 감지하고 그 감지결과를 전기신호로 출력하는 수온센서(6)와, 상기 수온센서(6)에서 감지된 온도에 따라 온/오프 스위칭 동작하여 밧데리(4) 전압을 통전 또는 차단하는 마그네틱 스위치(5)와, 3개의 배출구를 가지며 상기 마그네틱 스위치(5)의 스위칭 동작에 따라 연동되어 3개의 배출구를 선택적으로 개폐시키는 3방면 밸브(8)와, 상기 3방면 밸브(8)로 부터 공급되는 공기압의 유무에 따라 개폐되어 보상공기통로(12)를 개방 또는 차단시키는 제 1 콘트롤 실린더(9)와, 상기 3방면 밸브(8)로 부터 공급되는 공기압의 유무에 따라 개폐되어 인터쿨러(3)의 흡/배기구를 각각 개방 또는 차단시키는 제 2 및 제 3 콘트롤 실린더(10)(11)로 구성된 것을 특징으로하여 냉각수 온도가 일정온도 이하일 경우 터보에서 압축된 공기가 인터쿨러를 통하지 않고 곧바로 엔진으로 공급되도록 하므로서, 초기 시동시 발생하는 화이트 스모크를 대폭 감소시킬 수 있도록 한 대형 디젤엔진에서의 화이트 스모크 저감장치에 관한 것이다.

Description

대형 디젤엔진에서의 화이트스모크 저감장치

본 발명은 대형 디젤엔진에서의 화이트 스모크 저감장치에 관한 것으로서, 특히 냉각수 온도가 일정온도 이하일 경우 터보에서 압축된 공기가 인터쿨러를 통하지 않고 곧바로 엔진으로 공급되도록 하므로서, 초기 시동시 발생하는 화이트 스모크를 대폭 감소시킬 수 있도록 한 대형 디젤엔진에서의 화이트 스모크 저감장치에 관한 것이다.

도 1 은 디젤엔진에 적용된 종래의 흡기구조를 보인 것으로서, 일정온도로 압축 냉각된 공기와 연료로 연소동작을 수행하는 엔진(1)과, 상기 엔진(1)에서 배출되는 배기가스를 이용해서 외부 입력되는 공기를 압축시키는 터보(2)와, 상기 터보(2)에서 압축된 공기를 일정치 냉각시켜 상기 엔진(1)으로 공급하는 인터쿨러(3)로 구성된다.

이와같이 구성된 종래 기술은 엔진(1)이 구동할 경우 터보(2)는 엔진(1)에서 배출되는 배기가스를 이용해서 외부 유입되는 공기를 압축하여 인터쿨러(3)로 공급하고, 상기 인터쿨러(3)는 압축된 공기의 온도를 일정치 감소시켜 엔진(1)으로 공급하므로서, 엔진(1)의 연소율을 향상시키도록 된 것이다.

그러나, 종래의 기술은 외부온도가 낮을경우 엔진을 구동시키게 되면, 엔진 구동초기에 터보에서 압축된 저온의 공기가 인터쿨러를 통과하면서 과냉각된 상태로 엔진으로 공급되기 때문에, 엔진에서는 과냉각된 공기에 의해 불완전연소 되어 대기오염의 주범이 되는 화이트 스모크가 다량 발생하게되는 문제점이 있었다.

즉, 외부온도가 낮을 경우 엔진 구동초기에는 터보에 의해 압축되는 공기의 온도가 일정치 이하로 하락한 상태이고, 이 저온의 공기가 인터쿨러를 통과하면서 더욱 냉각되므로 결과적으로는 인터쿨러를 통해 엔진으로 공급되는 공기는 과냉각된 상태가 되므로, 이 과냉각된 공기에 의해 엔진이 불완전연소되어 다량의 화이트 스모크가 발생하게 되는 것이다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기위한 본 발명은 냉각수 온도가 일정온도 이하일 경우 터보에서 압축된 공기가 인터쿨러를 통하지 않고 곧바로 엔진으로 공급되도록하는 수단을 구성하여 초기시동시에 과냉각된 공기가 엔진으로 공급되지 않도록 하므로서, 초기 시동시 발생하는 화이트 스모크를 대폭 감소시킬 수 있도록 한 대형 디젤엔진에서의 화이트 스모크 저감장치를 제공함을 목적으로 한다.

도 1 은 디젤엔진에서의 종래 흡기구조를 보인 도면.

도 2 는 본 발명의 화이트 스모크 저감장치를 보인 블럭도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

5 : 마그네틱 스위치

6 : 수온센서

8 : 3방면 밸브

9,10,11 : 콘트롤 실린더

12 : 보상공기통로

상기 목적달성을 위한 본 발명은

터보에서 압축된 공기가 인터쿨러를 통해 엔진으로 공급되도록 된 단일 공기유동통로를 갖는 장치에 있어서,

상기 터보와 엔진을 직접 연결하는 보상공기통로와, 냉각수의 온도를 감지하고 그 감지결과를 전기신호로 출력하는 수온센서와, 상기 수온센서에서 감지된 온도에 따라 온/오프 스위칭 동작하여 밧데리 전압을 통전 또는 차단하는 마그네틱 스위치와, 일정압력의 공기를 배출하는 에어탱크와, 3개의 배출구를 가지며 상기 마그네틱 스위치의 스위칭 동작에 따라 연동되어 3개의 배출구를 선택적으로 개폐시키는 3방면 밸브와, 상기 3방면 밸브로 부터 공급되는 공기압의 유무에 따라 개폐되어 보상공기통로를 개방 또는 차단시키는 제 1 콘트롤 실린더와, 상기 3방면 밸브로 부터 공급되는 공기압의 유무에 따라 개폐되어 인터쿨러의 흡/배기구를 각각 개방 또는 차단시키는 제 2 및 제 3 콘트롤 실린더로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면 도 2 를 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술하면 다음과 같다.

상기 도 2 는 본 발명의 일실시예를 도시한 것으로서, 본 발명의 화이트 스모크 저감장치를 도시한 것이다.

상기 도면에 의하면, 본 발명의 화이트 스모크 저감장치는 기존에 엔진(1)과 터보(2)와 인터쿨러(3)간에 단일공기통로를 형성하고 있는 흡기구조에서 터보(2)와 엔진(1)을 직접적으로 연결하는 별도의 보상공기통로(12)를 형성하였다.

그리고, 상기 보상공기통로(12)를 개폐하기위한 제 1 콘트롤 실린더(9)와 상기 인터쿨러(3)의 흡/배기 부분을 개폐하기위한 제 2 콘트롤 실린더(10) 및 제 3 콘트롤 실린더(11)를 구성한다.

이때, 상기 제 1 내지 제 3 콘트롤 실린더(9∼11)는 공기압에 의해 개폐되도록 구성하는데, 그 구성은 에어펌프(7)에서 배출되는 공기압을 3방향 즉, 제 1 내지 제 3 콘트롤 실린더(9∼11)로 선택적으로 공급하는 3방면 밸브(8)의 각 출력단에 상기 제 1 내지 제 3 콘트롤 실린더(9∼11)를 연결하여 구성한다.

한편, 상기 3방면 밸브(8)의 제어를 위한 수단으로서 마그네틱 스위치(5)와 수온센서(6)를 구성한다.

상기 수온센서(6)는 냉각수의 온도를 감지하고, 그 감지된 수온을 전기신호로서 마그네틱 스위치(5)로 출력하도록 구성하고, 상기 마그네틱 스위치(5)는 수온센서(6)에서 감지된 수온에 따라 온/오프 스위칭 동작하여 밧데리(4) 전압을 3방면 밸브(8)로 공급 또는 차단하도록 구성한다.

상기 3방면 밸브(8)는 마그네틱 스위치(5)로 부터 소정의 전압이 입력될경우 제 1 콘트롤 실린더(9)와 연결된 배출구를 개방하여 에어탱크(7)에서 배출된 공기압이 제 1 콘트롤 실린더(9)로 공급되도록 동작하고, 마그네틱 스위치(5)로 부터 전압이 입력되지 않을 경우에는 제 2 및 제 3 콘트롤 실린더(10)(11)와 연결된 배출구를 개방하여 에어탱크(7)에서 배출된 공기압이 제 2 및 제 3 콘트롤 실린더(10)(11)로 공급되도록 하였다.

즉, 냉각수 온도가 일정치 이하로 낮을경우에는 제 1 콘트롤 실린더(9)가 개방되고 제 2 및 제 3 콘트롤 실린더(10)(11)가 차단되어 터보(2)와 엔진(1)을 직접적으로 연결하는 보상공기통로(12)가 개방되는 것이고, 냉각수 온도가 일정치보다 높을 경우에는 제 1 콘트롤 실린더(9)가 차단되고, 제 2 및 제 3 콘트롤 실린더(10)(11)가 개방되어 터보(2)에서 압축된 공기가 인터쿨러(3)를 통해 엔진(1)으로 공급되는 구조이다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 동절기에 외부온도가 낮을때 운전자가 엔진(1)을 구동시키게 되면, 수온센서(6)는 냉각수의 현재 온도를 감지하여 마그네틱 스위치(5)로 출력하고, 상기 마그네틱 스위치(5)는 수온센서(6)의 감지온도에 따라 온/오프 스위칭 동작하게 된다.

상기 설명에서 현재가 동절기이고, 외부온도가 낮은 상태이므로 상기 수온센서(6)에서의 냉각수 온도 감지결과는 일정치 이하라고 가정한다.

상기 설명과 같이 수온센서(6)에서의 감지결과가 일정치 이하가되면, 마그네틱 스위치(5)는 온동작하여 밧데리(4)전압을 3방면 밸브(8)로 공급하고, 상기 3방면 밸브(8)는 마그네틱 스위치(5)로 부터 입력되는 전압에 의해 제 1 콘트롤 실린더(9)와 연결된 배출구를 개방시켜 에어탱크(7)에서 배출된 공기압이 제 1 콘트롤 실린더(9)로 공급되도록 한다.

이에따라, 상기 제 1 콘트롤 실린더(9)는 유입되는 공기압에 의해 개방되고, 아무런 공기압이 공급되지 않는 상태의 제 2 및 제 3 콘트롤 실린더(10)(11)는 차단되므로서, 터보(2)에서 엔진(1)으로 직접 연결되는 보상공기통로(12)가 개방되어 터보(2)에서 압축된 저온의 외부공기가 인터쿨러(3)를 거치지 않고 보상공기통로(12)를 통해 직접 엔진(1)으로 공급되어 화이트 스모크의 발생량이 감소하게 되는 것이다.

한편, 엔진(1)의 연소동작이 일정시간 진행되어 냉각수의 온도가 일정치 상승하게 되면, 수온센서(6)에서의 감지결과 냉각수의 온도가 일정값 이상으로 감지되므로 마그네틱 스위치(5)가 오프되어 밧데리(4) 전압이 3방면 밸브(8)로 공급되지 않게된다.

밧데리(4) 전압이 3방면 밸브(8)로 공급되지 않게되어 제 1 콘트롤 실린더(9)와 연결되어있는 3방면 밸브(8)의 배출단은 차단되고, 제 2 및 제 3 콘트롤 실린더(10)(11)와 연결되어있는 배출단은 개방되므로서, 보상공기통로(12)는 차단되고 인터쿨러(3)의 흡/배기 부분이 개방된다.

이에따라, 터보(2)에서 압축된 공기는 인터쿨러(3)를 거치면서 적당히 냉각된 후 엔진(1)으로 공급되므로서, 엔지(1)이 정상적인 연소동작을 구현하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 냉각수 온도가 일정온도 이하일 경우 터보에서 압축된 공기가 인터쿨러를 통하지 않고 곧바로 엔진으로 공급되도록 하므로서, 초기 시동시 발생하는 화이트 스모크를 대폭 감소시킬 수 있도록 한 대형 디젤엔진에서의 화이트 스모크 저감장치이다.

Claims (1)

1. 터보(2)에서 압축된 공기가 인터쿨러(3)를 통해 엔진(1)으로 공급되도록 된 단일 공기유동통로를 갖는 장치에 있어서,

   상기 터보(2)와 엔진(1)을 직접 연결하는 보상공기통로(12)와, 냉각수의 온도를 감지하고 그 감지결과를 전기신호로 출력하는 수온센서(6)와, 상기 수온센서(6)에서 감지된 온도에 따라 온/오프 스위칭 동작하여 밧데리(4) 전압을 통전 또는 차단하는 마그네틱 스위치(5)와, 3개의 배출구를 가지며 상기 마그네틱 스위치(5)의 스위칭 동작에 따라 연동되어 3개의 배출구를 선택적으로 개폐시키는 3방면 밸브(8)와, 상기 3방면 밸브(8)로 부터 공급되는 공기압의 유무에 따라 개폐되어 보상공기통로(12)를 개방 또는 차단시키는 제 1 콘트롤 실린더(9)와, 상기 3방면 밸브(8)로 부터 공급되는 공기압의 유무에 따라 개폐되어 인터쿨러(3)의 흡/배기구를 각각 개방 또는 차단시키는 제 2 및 제 3 콘트롤 실린더(10)(11)로 구성된 것을 특징으로하는 대형 디젤엔진에서의 화이트 스모크 저감장치.