KR20010001486A - 디젤 엔진의 연비 향상 장치 - Google Patents

디젤 엔진의 연비 향상 장치 Download PDF

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KR20010001486A
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마세현
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정몽규
현대자동차 주식회사
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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
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Abstract

본 발명은 디젤엔진의 연비 향상 장치에 관한 것으로서, 디젤엔진의 터보차져로부터 공급된 과도한 공기를 감소 제어하는 동시에 연소실내의 혼합기를 믹싱시켜 연비를 향상시킬 수 있도록 한 디젤엔진의 연비 향상 장치를 안출한 것이다.
이에, 터보차져로부터 공급된 과도한 공기의 일부를 배출하는 보조 배기관을 설치하고, 연소실내에 와류밸브를 설치하여, 보조 배기관을 타고 흐르는 과도한 공기의 일부에 의하여 상기 연소실내의 와류밸브가 회전되어 혼합기가 용이하게 믹싱되도록 한 디젤엔진의 연비 향상 장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

디젤 엔진의 연비 향상 장치{Device for improving fuel ratio of diesel engine}
본 발명은 디젤엔진의 연비 향상 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디젤엔진의 과도한 흡기량을 감소 제어하는 동시에 연소실내의 혼합기를 믹싱할 수 있도록 함으로써, 디젤엔진의 연비를 향상시킬 수 있도록 한 디젤엔진의 연비 향상 장치에 관한 것이다.
통상적으로 디젤엔진은 배기가스의 유동에너지를 이용하여 터빈을 구동시키면, 이 터빈의 회전력에 의하여 흡입되는 공기가 가압되며 공급되어 출력을 용이하게 증대시키게 된다.
한편, 상기 디젤엔진의 흡입공기는 터보차져를 거치게 되는데, 이 터보차져로부터 공급된 공기가 과도하게 흡입되면, 연소실의 혼합기가 나빠져 연소율을 떨어뜨리는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 디젤엔진의 터보차져로부터 공급된 과도한 공기를 감소 제어하는 동시에 연소실내의 혼합기를 믹싱시켜 연비를 향상시킬 수 있도록 한 디젤엔진의 연비 향상 장치를 안출한 것이다.
이에, 터보차져로부터 공급된 과도한 공기의 일부를 배출하는 보조 배기관을 설치하고, 연소실내에 와류밸브를 설치하여, 보조 배기관을 타고 흐르는 과도한 공기의 일부에 의하여 상기 연소실내의 와류밸브가 회전되어 혼합기가 용이하게 믹싱되도록 한 디젤엔진의 연비 향상 장치를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 디젤엔진의 연비 향상 장치를 나타내는 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 디젤엔진의 연비 향상 장치로서, 도 1의 로드가 연장되어 고정되는 와류밸브의 구동부를 보여주는 확대도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 실린더 헤드 12 : 연소실
14 : 와류밸브 16 : 액튜에이터
18 : 로드 20 : 스템 실
22 : 기어축 24 : 랙
26 : 고정피스톤 28 : 양방향 이동피스톤
30 : 터보차져 32 : 터빈
34 : 흡기관 36 : 배기관
38 : 보조 배기관
이하 첨부도면을 참조로 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 디젤엔진의 터보차져(30)에서 연소실(12)로 들어가는 흡기관(34)에 보조 배기관(38)을 설치하고, 배기관(36)에 형성된 바이패스관(40)과 상기 보조배기관(38) 사이에 양방향 이동피스톤(28)이 내설된 액튜에이터(16)를 설치하며, 엔진의 연소실(12)내에 상부에 기어축(22)을 갖는 와류밸브(14)를 배치하는 동시에 연소실(12) 외부로 돌출되는 상기 기어축(22)의 기어에 맞물리도록 다수의 랙(24)을 상기 양방향 이동피스톤(28)의 일측단에 일정간격으로 형성하되, 이 양방향 이동피스톤(28)의 타단은 상기 바이패스관(40)으로 통하는 배기관(36)의 출구를 개페할 수 있도록 위치시켜서 이루어진 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 엔진의 연소실(12)의 외부로 돌출된 상기 기어축(22)의 기어는 좌우로 관통된 구멍을 갖는 중공의 스템 실(20)로 둘러싸여지고, 이 스템 실(20)의 좌우로 관통된 구멍으로 상기 양방향 이동피스톤(28)이 관통되는 동시에 랙(24) 부분이 상기 기어축(22)의 기어와 맞물리게 된다.
여기서 본 발명의 실시예로서, 본 발명을 첨부한 도면을 참조로 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 1에서 도면부호 38은 흡기관(34)에 일측이 연결 설치되는 보조배기관이다.
상기 보조배기관(38)의 타측쪽에는 액튜에이터(16)가 설치되어지는데, 이 액튜에이터(16)의 내부에는 고정피스톤(26)이 내설되어 있고, 이 고정피스톤(26)을 중심으로 양쪽에 각각 피스톤이 위치하게 되는 양방향 이동피스톤(28)이 설치되어 있다.
즉, 상기 양방향 이동 피스톤(28)의 로드부가 상기 고정피스톤(26)을 관통하여, 양방향 이동피스톤(28)의 일측쪽 피스톤은 외부로 노출되어지고, 타측쪽 피스톤은 내부에 위치하되, 반대면에 로드가 일체로 연장되어 외부로 노출되어진다.
상기 양방향 이동피스톤(28)의 타측쪽 피스톤으로부터 외부로 노출되며 연장된 로드부에는 일정간격으로 다수(연소실의 수와 같음)의 랙(24)이 형성된다.
한편, 상기 보조배기관(38)의 타단은 상기 액튜에이터(16)의 고정피스톤과 양방향 이동피스톤의 타측쪽 피스톤 사이의 공간에 연결되어진다.
이때, 엔진의 배기관에는 바이패스관(40)이 연결되어지는데, 이 연결 통로부를 상기 양방향이동 피스톤의 일측쪽 피스톤이 개폐하게 된다.
여기서 엔진의 연소실(12)의 내부에는 만곡된 판형의 와류밸브(14)가 설치되어지는 바, 이 와류밸브(14)의 상단에는 기어축(22)이 일체로 형성된다.
상기 기어축(22)의 상단끝에 부착된 기어는 연소실(12)의 상부쪽 외부로 노출되어 위치하게 된다.
또한, 상기 기어축(22)의 기어는 첨부한 도 2에 도시한 바와 같이, 중공형의 스템 실(12)로 씌워지게 되고, 이 스템 실(12)에는 좌우로 관통된 구멍이 형성되어져 있다.
따라서, 상기 스템 실(12)의 좌우 관통구멍으로 상기 랙(24)이 형성된 로드가 삽입되어진다.
즉, 상기 스템 실(12)내에 위치한 기어축(12)의 기어에 상기 각각의 랙(24)이 맞물리게 된다.
여기서 본 발명의 작용상태를 설명한다.
엔진의 터보차져(30)로부터 과급된 공기가 과다하면, 일부 공기량이 상기 보조배기관(38)을 따라 상기 액튜에이터(16)의 고정피스톤(26)과 상기 양방향 이동피스톤(28)의 타측쪽 피스톤 사이의 공간으로 들어가게 된다.
상기와 동시에, 공기는 상기 양방향 이동피스톤(28)의 타측쪽 피스톤을 밀게 된다.
따라서, 상기 양방향 이동피스톤(28)의 타측쪽 피스톤이 밀리면서, 이 타측쪽 피스톤에 일체로 연장되어 있던 랙(24)을 포함하는 로드가 이동을 하게 된다.
동시에 상기 바이패스관(40)과 배기관(36)의 연결통로를 막고 있던 양방향 이동피스톤(28)의 일측쪽 피스톤도 연결통로를 개방시키며 이동을 하게 된다.
이때, 상기 기어축(22)의 기어가 랙(24)과 맞물림 연동하며 회전을 하게 되고, 기어축(22)의 회전에 따라 연소실(12) 내부의 와류밸브(14)가 회전을 하게 된다.
이에따라, 연소실(12)내의 혼합기는 상기 와류밸브(14)의 회전에 의하여 용이하게 혼합되어져 연소효율, 즉 연비가 향상되어진다.
한편, 상기 연소실(12)에서 배기되는 가스의 일부는 상기 바이패스관(40)으로 배출되어, 배기가스에 의하여 회전을 하는 터빈(32)의 회전력이 감소되어진다.
상기 터빈(32)의 회전력이 감소됨에 따라, 상기 터보차져(30)로 공급된 공기를 가압하는 힘이 약해지게 되는 만큼, 과도하게 공급되는 공기량을 줄일 수 있다.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 디젤엔진의 연비 향상 장치에 의하면, 디젤엔진의 터보차져로부터 공급된 과도한 공기를 감소 제어하는 동시에 연소실내의 혼합기를 믹싱시켜 연비를 향상시킬 수 있는 잇점이 있다.

Claims (2)

  1. 디젤엔진의 터보차져(30)에서 연소실(12)로 들어가는 흡기관(34)에 보조 배기관(38)을 설치하고, 배기관(36)에 형성된 바이패스관(40)과 상기 보조배기관(38) 사이에 양방향 이동피스톤(28)이 내설된 액튜에이터(16)를 설치하며, 엔진의 연소실(12)내에 상부에 기어축(22)을 갖는 와류밸브(14)를 배치하는 동시에 연소실(12) 외부로 돌출되는 상기 기어축(22)의 기어에 맞물리도록 다수의 랙(24)을 상기 양방향 이동피스톤(28)의 일측단에 일정간격으로 형성하되, 이 양방향 이동피스톤(28)의 타단은 상기 바이패스관(40)으로 통하는 배기관(36)의 출구를 개페할 수 있도록 위치시켜서 이루어진 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 연비 향상 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 엔진 연소실(12)의 외부로 돌출된 상기 기어축(22)의 기어는 좌우로 관통된 구멍을 갖는 중공의 스템 실(20)로 둘러싸여지고, 이 스템 실(20)의 좌우로 관통된 구멍으로 상기 양방향 이동피스톤(28)이 관통되는 동시에 랙(24) 부분이 상기 기어축(22)의 기어와 맞물리게 되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 연비 향상 장치.
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