KR200170929Y1 - Apparatus for automotive turbo charger - Google Patents
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Abstract
본 고안은 자동차의 터보 챠징 장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 배기 매니폴드에서 터빈으로 공급되는 공급관의 면적을 차속에 따라 가변될 수 있도록하여 저속시에도 터보 챠징 효과를 극대화 할 수 있도록 한 자동차의 터보 챠징 장치에 관한 것으로, 배기 매니폴드(2)로 부터 공급되는 배기가스에 의하여 가동되어 공기를 팽창시켜주는 터빈(4)과; 상기 터빈에 의하여 팽창된 공기를 가압하여 실린더 내로 공급하기 위한 콤프레스(6)로 이루어진 터보 챠징 장치에 있어서, 상기 터빈(4)의 공급관(8)으로 공급되는 배기가스의 압력에 따라 공급관(8)의 면적을 가변할수 있는 면적가변수단(10)을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.The present invention relates to a turbo charging device of a vehicle, and more particularly, the area of the supply pipe supplied from the exhaust manifold to the turbine can be varied according to the vehicle speed so that the turbo charging effect can be maximized even at a low speed. A turbo charging apparatus, comprising: a turbine (4) operated by exhaust gas supplied from an exhaust manifold (2) to expand air; In the turbo charging device consisting of a compressor (6) for pressurizing the air expanded by the turbine to supply into the cylinder, the supply pipe (8) in accordance with the pressure of the exhaust gas supplied to the supply pipe (8) of the turbine (4) It is characterized in that the area capable of varying the area comprises a variable stage (10).
Description
본 고안은 자동차의 터보 챠징 장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 배기 매니폴드에서 터빈으로 공급되는 공급관의 면적을 차속에 따라 가변될수 있도록 하여 저속시에도 터보 챠징 효과를 극대화 할 수 있도록 한 자동차의 터보 챠징 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a turbo charging device of an automobile, and more particularly, the turbo of an automobile to maximize the turbo charging effect at low speed by varying the area of the supply pipe supplied from the exhaust manifold to the turbine according to the vehicle speed. It relates to a charging device.
일반적으로 자동차에 있어서 터보 챠징 장치란 배기가스를 이용하여 공기를 대기압 이상으로 가압하여 다량의 공기를 실린더 내에 공급하여 엔진의 출력을 향상하기 위한 것이다.In general, a turbo charging device in automobiles is to improve the output of an engine by supplying a large amount of air into a cylinder by pressurizing air above atmospheric pressure using exhaust gas.
따라서 터보 챠징 장치는 실린더 내로 공급되는 공기를 대기압 이상으로 가압할수 있도록 배기가스의 압력이 소정크기 이상으로 되는 것이 바람직하다.Therefore, in the turbo charging device, the pressure of the exhaust gas is preferably equal to or greater than a predetermined size so that the air supplied into the cylinder can be pressurized to the atmospheric pressure or higher.
이러한 터보 챠징 장치는 배기 매니폴드로부터 공급되는 배기가스에 의하여 가동되어 공기를 팽창시켜주는 터빈과, 상기 터빈에 의하여 팽창된 공기를 가압하여 실린더 내로 공급하기 위한 콤프레스등을 포함하여 이루어진다.The turbo charging device includes a turbine that is operated by exhaust gas supplied from an exhaust manifold to expand air, and a compressor for pressurizing the air expanded by the turbine to supply air into the cylinder.
이에 따라 터보 챠징 장치는 배기 매니폴드로부터 배기가스를 터빈으로 공급하면, 상기 터빈으로 공급되는 배기가스에 의하여 터빈이 작동되면서 공기를 팽창시켜주고, 상기 터빈에서 팽창된 공기는 콤프레스에서 가압하여 엔진의 실린더내로 공급하게 되는 것이다.Accordingly, when the turbo charging device supplies the exhaust gas from the exhaust manifold to the turbine, the turbine is inflated while the turbine is operated by the exhaust gas supplied to the turbine, and the air expanded from the turbine is pressurized by a compressor to pressurize the engine. Will be supplied into the cylinder.
그러나 종래의 터보 챠징 시스템은 배기 매니폴드로부터 터빈으로 공급되는 배기가스의 공급관 면적이 일정하게 구성되어 있으므로, 터빈으로 공급되는 배기가스의 압력이 고속시에서와 같이 일정크기 이상에서는 터빈에서 공기를 충분하게 팽창시켜 줄수 있었으나, 저속시에서와 같이 배기가스의 압력이 일정크기 이하에서는 터빈에서 공기를 충분하게 팽창시켜줄수 없게되어 터보 챠징의 효과가 저감되는 문제점이 있었다.However, in the conventional turbo charging system, since the supply pipe area of the exhaust gas supplied from the exhaust manifold to the turbine is made constant, when the pressure of the exhaust gas supplied to the turbine is higher than a predetermined size as in high speed, sufficient air is supplied from the turbine. Although it was possible to inflate, it was not possible to expand the air sufficiently in the turbine when the exhaust gas pressure is below a certain size, such as at low speed, there was a problem that the effect of turbo charging is reduced.
따라서 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 배기 매니폴드에서 터빈으로 공급되는 공급관의 면적을 차속에 따라 가변될 수 있도록 하여 저속시에도 터보 챠징 효과를 극대화 할 수 있도록 한 자동차의 터보 챠징 장치를 제공하는데 있다.Therefore, the present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to maximize the turbo charging effect even at low speed by allowing the area of the supply pipe supplied from the exhaust manifold to the turbine to be varied according to the vehicle speed. It is to provide a turbo charging device of a car.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 배기 매니폴드로부터 공급되는 배기가스에 의하여 가동되어 공기를 팽창시켜주는 터빈과; 상기 터빈에 의하여 팽창된 공기를 가압하여 실린더 내로 공급하기 위한 콤프레스로 이루어진 터보 챠징 장치에 있어서, 상기 터빈의 공급관으로 공급되는 배기가스의 압력에 따라 공급관의 면적을 가변할수 있는 면적가변수단을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention, the turbine is operated by the exhaust gas supplied from the exhaust manifold to expand the air; A turbo charging device comprising a compressor for supplying air expanded by the turbine to a cylinder, the turbo charging device comprising: an area variable stage capable of varying the area of the supply pipe according to the pressure of the exhaust gas supplied to the supply pipe of the turbine; Characterized in that made.
이에 따라 터보 챠징 장치는 배기가스의 압력이 일정크기 이하로 되면 즉, 저속에서는 면적가변수단이 작동하지 않는 상태로 된다.Accordingly, in the turbo charging device, when the pressure of the exhaust gas is equal to or less than a predetermined size, that is, at low speed, the area variable stage does not operate.
즉, 공급관의 면적이 절반으로 줄어든 상태에서 배기 매니폴드로부터 배기가스가 터빈에 고속으로 유입되고, 상기 터빈으로 유입되는 배기가스는 높은 팽창비로 팽창되고, 콤프레스에서 높은 압축비로 가압되어 엔진의 실린더내로 공급하게 되는 것이다.That is, exhaust gas flows into the turbine from the exhaust manifold at a high speed in a state in which the area of the supply pipe is reduced in half, and the exhaust gas flowing into the turbine is expanded at a high expansion ratio, pressurized by a high compression ratio in the compressor, and then the cylinder of the engine Will be supplied to me.
제1도는 본 고안에 따른 터보 챠징 장치의 적용상태를 도시한 사시도.1 is a perspective view showing an application state of the turbo charging device according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
2 : 배기 매니폴드 4 : 터빈2: exhaust manifold 4: turbine
6 : 콤프레스 8 : 공급관6: compressor 8: supply pipe
10 : 면적가변수단10: area variable stage
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings in detail as follows.
터보 챠징 장치는 배기 매니폴드(2)로부터 공급되는 배기가스에 의하여 가동되어 공기를 팽창시켜주는 터빈(4)과; 상기 터빈에 의하여 팽창된 공기를 가압하여 실린더내로 공급하기 위한 콤프레스(6)와; 상기 터빈(4)의 공급관으로 공급되는 배기가스의 압력에 따라 공급관(8)의 면적을 가변할수 있는 면적가변수단(10)을 포함하여 이루어진다.The turbo charging device includes a turbine 4 which is operated by the exhaust gas supplied from the exhaust manifold 2 to expand the air; A compressor (6) for pressurizing the air expanded by the turbine to supply the cylinder with air; It comprises an area variable stage 10 which can vary the area of the supply pipe (8) in accordance with the pressure of the exhaust gas supplied to the supply pipe of the turbine (4).
상기 면적가변수단(10)은 공급관(8)의 면적을 이분하여 각각 형성된 제1, 제2 유입구(12)(14)와; 상기 제1유입구(12)의 일측에 이를 개폐하기 위한 개폐부재(16)와; 상기 개폐부재(16)에는 배기가스의 압력에 따른 부스터압을 이용하여 이를 작동시켜주기 위한 작동로드(18)를 갖는 엑츄에이터(20)로 이루어진다.The area variable stage 10 includes first and second inlets 12 and 14 formed by dividing the area of the supply pipe 8 into two; An opening and closing member 16 for opening and closing it on one side of the first inlet 12; The opening and closing member 16 includes an actuator 20 having an operation rod 18 for operating the booster pressure according to the pressure of the exhaust gas.
상기 제1유입구(12)와 제2유입구(14)는 공급관(8)의 면적을 크기를 달리하여 이분할 수 있으나, 동일한 크기로 이분하는 것이 가장 바람직하다.The first inlet 12 and the second inlet 14 may be divided into two different sizes of the area of the supply pipe 8, but it is most preferable to divide the same inlet.
상기 개폐부재(16)는 작동로드(18)의 끝단에 고정된 힌지부재(22)와 힌지축(24)에 의하여 힌지 결합된 소정크기의 연결판(26)과; 상기 연결판(26)의 일측 상단에 이와 수직되게 고정되는 고정봉(28)과; 상기 고정봉(28)의 일단에 연장 형성되어 제1유입구(12)를 개폐하는 소정크기의 개폐판(30)으로 이루어진다.The opening and closing member 16 includes a hinge plate 22 fixed to the end of the operating rod 18 and a connecting plate 26 of a predetermined size hinged by the hinge shaft 24; A fixing rod 28 fixed vertically to one end of the connection plate 26; It is formed of an opening and closing plate 30 of a predetermined size extending from one end of the fixing rod 28 to open and close the first inlet 12.
상기 연결판(26)에는 작동로드(18)의 작동에 따라 힌지축(24)이 슬라이드 될 수 있는 소정크기의 슬라이드공(32)이 형성된다.The connecting plate 26 is formed with a slide hole 32 of a predetermined size to which the hinge shaft 24 can slide according to the operation of the operating rod 18.
또한 상기 엑츄에이터(20)는 연결호스(34)에 의하여 콤프레스(6)와 연결된다.In addition, the actuator 20 is connected to the compressor 6 by a connection hose (34).
이에 따라 터보 차징 장치는 배기가스의 압력이 일정크기 이하로 되면 즉, 저속에서는 면적가변수단(10)이 작동하지 않는 상태로 된다.Accordingly, the turbocharging device is in a state where the area variable stage 10 does not operate when the pressure of the exhaust gas is equal to or less than a predetermined size, that is, at a low speed.
즉, 엑츄에이터(20)에 부스터압이 작용하지 않게 되므로 제1도의 일점쇄선과 같이 개폐부재(16)의 개폐판(30)이 제1유입구(12)를 닫아준 상태로 된다.That is, since the booster pressure does not act on the actuator 20, the opening and closing plate 30 of the opening and closing member 16 closes the first inlet 12 as shown by the dashed line in FIG.
상기 제1유입구(12)가 닫힌 상태에서 배기 매니폴드(2)로부터 배기가스는 제2유입구(14)를 통하여 터빈(4)에 고속으로 유입되고, 상기 터빈(4)으로 유입되는 배기가스는 높은 팽창비로 팽창되고, 콤프레스(6)에서 높은 압축비로 가압되어 엔진의 실린더내로 공급하게 되는 것이다.In the state in which the first inlet 12 is closed, the exhaust gas from the exhaust manifold 2 flows into the turbine 4 at high speed through the second inlet 14, and the exhaust gas flowing into the turbine 4 is It is expanded at a high expansion ratio, pressurized at a high compression ratio in the compressor 6, and supplied into the cylinder of the engine.
그리고 배기가스의 압력이 일정크기 이상으로 되면 즉, 고속에서는 면적가변수단(10)이 작용하게 된다.When the pressure of the exhaust gas is greater than or equal to a certain size, that is, at high speed, the area variable stage 10 acts.
즉, 연결호스(34)를 통하여 엑츄에이터(20)에 부스터압이 작용하게 되고, 상기 엑츄에이터(20)에 부스터압이 작용되면 작동로드(18)가 우측으로 밀리게 된다.That is, the booster pressure acts on the actuator 20 through the connection hose 34, and when the booster pressure acts on the actuator 20, the operation rod 18 is pushed to the right.
상기 작동로드(18)가 우측으로 밀림에 따라 힌지부재(22)의 힌지축(24)이 연결판(26)의 슬라이드공(32)을 따라 슬라이드 되고, 상기 연결판(26)은 좌측 방향으로 회전되며, 이와 아울러 고정봉(28)이 좌측으로 회전되면서 개폐판(30)이 제1유입구(12)를 열어주게 되는 것이다.As the operation rod 18 is pushed to the right, the hinge shaft 24 of the hinge member 22 slides along the slide hole 32 of the connecting plate 26, and the connecting plate 26 is directed to the left side. Rotating, and while the fixing rod 28 is rotated to the left side, the opening and closing plate 30 is to open the first inlet (12).
그러면 배기 매니폴드(2)로부터 배기가스가 제1유입구(12)와 제2유입구(14)를 통하여 터빈(4)으로 유입되고, 상기 터빈(4)으로 유입되는 배기가스는 높은 팽창비로 팽창되고, 콤프레스(6)에서 높은 압축비로 가압하여 엔진의 실린더내로 공급하게 되는 것이다.Then, the exhaust gas from the exhaust manifold 2 flows into the turbine 4 through the first inlet 12 and the second inlet 14, and the exhaust gas flowing into the turbine 4 is expanded at a high expansion ratio. In this case, the compressor 6 is pressurized at a high compression ratio to be supplied into the cylinder of the engine.
이와 같이 본 고안은 배기 매니폴드에서 터빈으로 공급되는 공급관의 면적을 차속에 따라 가변될 수 있도록 하여 저속시에도 터보 챠징 효과를 극대화 할 수 있는 효과가 있는 것이다.As such, the present invention allows the area of the supply pipe supplied from the exhaust manifold to the turbine to be varied according to the vehicle speed, thereby maximizing the turbo charging effect even at a low speed.
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