KR200171004Y1 - 소음 저감형 터보 차저 - Google Patents

Abstract

본 고안은 배기 가스를 이용하여 연소실에 공기를 과급하는 터보 차저에 관한 것으로서, 특히, 컴프레서에 터빈의 동력을 전달하는 샤프트 둘레에 댐핑재를 설치함으로써 회전 관성에 의해 발생되는 비틀림 진동이 상쇄되어 터보 자처의 소음이 저감되도록 한 소음 저감형 터보 차저에 관한 것이다.

상기 본 고안은 배기 가스에 의해 회전되는 터빈(51)과, 상기 터빈(51)의 회전력을 전달받아 공기를 과급하는 컴프레서(52)와, 상기 터빈(51)과 컴프레서(52) 사이에 연결되어 동력을 전달하는 샤프트(53)가 포함된 터보 차저에 있어서, 상기 컴프레서(52) 측의 샤프트(53) 둘레에 고속 회전으로 인한 비틀림 진동이 저감되도록 댐핑재(60)가 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

소음 저감형 터보 차저

본 고안은 배기 가스를 이용하여 연소실에 공기를 과급하는 터보 차저에 관한 것으로서, 특히, 컴프레서에 터빈의 동력을 전달하는 샤프트 둘레에 댐핑재를 설치함으로써 회전 관성에 의해 발생되는 비틀림 진동이 상쇄되어 터보 자처의 소음이 저감되도록 한 소음 저감형 터보 차저에 관한 것이다.

일반적으로 대기압보다 높은 압력으로 엔진에 송입하는 것을 과급이라 하는데, 터보 차저 등을 이용하여 과급하면 배기량이 같은 엔진에서도 다량의 공기를 충전할 수 있으며, 이것에 따라 연료의 분사량을 증가시키면 엔진의 출력을 향상시킬 수 있다.

상기한 터보 차저는 일종의 송풍기이며 도 1에 도시된 바와 같이 배기 가스의 압력에 의해 회전되는 터빈(11)과, 상기 터빈(11)과 샤프트(13)로 연결되어 상기 터빈(11)과 일체로 회전됨으로써 흡입 공기를 압축하는 컴프레서(12)와, 상기 터빈(11)과 컴프레서(12) 및 상기 샤프트(13)를 보호하는 터보 차저 하우징(14)과, 상기 터보 차저 하우징(14)의 내부에 위치되어 상기 샤프트(13)의 양단을 지지하는 저널 베어링(15)으로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 터보 차저는 배기 매니폴드(21)를 통해 흐르는 배기 가스의 유동 압력에 의해 상기 터빈(11) 및 컴프레서(12)가 회전되어 흡입 공기를 압축한 후 상기 흡기 매니폴드(22)를 통해 실린더(20)에 가압 공기를 공급하도록 되어 있다.

상기 배기 매니폴드(21)를 통해 흐르는 배기 가스는 상기 터보 차저 하우징(14)으로 들어가 상기 터빈(11)을 회전시킨 후 빠져나가게 된다. 상기 터빈(11)이 회전되면 상기 샤프트(13)로 상기 터빈(11)과 일체로 형성된 상기 컴프레서(12)가 회전되고, 상기 컴프레서(12)가 회전되면 흡입 공기가 압축되어 상기 흡기 매니폴드(22)를 통해 실린더(20)에 전해진다.

여기서, 상기한 종래의 터보 차저는 배기 가스의 압력으로 터빈(11)이 고속 회전하게 되므로 샤프트(13)도 고속 회전되면서 터빈(11)과 컴프레서(12) 사이에 서로 다른 회전 관성이 발생되고, 이에 따라 상기 샤프트(11)에 일정한 비틀림 진동이 발생된다.

즉, 상기 터빈(11)은 배기 가스에 의해 회전되면서 동력원이 되고 상기 컴프레서(12)는 상기 터빈(11)의 회전력을 전달받아 회전되므로 회전되지 않으려는 관성이 작용하게 된다. 따라서, 상기 터빈(11)과 컴프레서(12)를 연결하는 샤프트(13)에 비틀림 진동이 발생하게 된다.

이와 같이 종래의 터보 차저에서 상기 샤프트(13)에 비틀림 진동이 발생되면 주변의 공기에 전파되어 날카로운 소음이 발생되고 터보 차저 하우징(14) 내에서 파장이 증폭되어 고주파음이 생성되어 더욱 시끄러운 소음이 발생되는 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 컴프레서 측의 샤프트 둘레에 댐핑재를 설치함으로써 회전 관성에 의해 발생되는 비틀림 진동이 상쇄되어 터보 자처의 소음이 저감되도록 한 소음 저감형 터보 차저를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 터보 차저 설치 구조를 나타낸 개략적인 구성도,

도 2는 본 고안에 따른 소음 저감형 터보 차저의 설치 구조를 나타낸 개략적인 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

51 : 터빈 52 : 컴프레서

53 : 샤프트 54 : 터보 차저 하우징

55 : 저널 60 : 댐핑재

상기한 과제를 실현하기 위한 본 고안의 소음 저감형 터보 차저는, 배기 가스에 의해 회전되는 터빈과, 상기 터빈의 회전력을 전달받아 공기를 과급하는 컴프레서와, 상기 터빈과 컴프레서 사이에 연결되어 동력을 전달하는 샤프트가 포함된 터보 차저에 있어서, 상기 컴프레서 측의 샤프트 둘레에 고속 회전으로 인한 비틀림 진동이 저감되도록 댐핑재가 설치된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 의한 소음 저감형 터보 차저는 도 2에 도시된 바와 같이 배기 가스의 압력에 의해 회전되는 터빈(51)과, 상기 터빈(51)과 샤프트(53)로 연결되어 상기 터빈(51)과 일체로 회전됨으로써 흡입 공기를 압축하는 컴프레서(52)와, 상기 터빈(51)과 컴프레서(52) 및 상기 샤프트(53)를 보호하는 터보 차저 하우징(54)과, 상기 터보 차저 하우징(54)의 내부에 위치되어 상기 샤프트(53)의 양단을 지지하는 저널 베어링(55)과, 상기 컴프레서(52) 측의 샤프트(53) 둘레에 설치되어 고속 회전으로 인한 비틀림 진동을 저감시키는 댐핑재(60)로 구성되어 있다.

여기서, 상기 댐핑재(60)는 내부의 유체에 의한 점성 저항으로 샤프트(53)의 진폭을 감쇄시키는 비스커스(Viscous) 댐퍼로 이루지는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 소음 저감형 터보 차저의 작용을 설명하면 다음과 같다.

연소실에서 배출된 배기 가스가 배기 매니폴드(41)를 통해 상기 터보 차저 하우징(54)으로 들어가 터빈(51)을 회전시킨 후 빠져나가면, 상기 터빈(51)과 샤프트(53)로 연결된 상기 컴프레서(52)가 회전되고, 상기 컴프레서(52)가 회전되면 흡입 공기가 압축되어 상기 흡기 매니폴드(42)를 통해 실린더(40)에 전해진다.

여기서, 배기 가스의 배출 압력으로 상기 터빈(51)은 회전하고 컴프레서(52)는 회전하지 않으려는 회전 관성차에 의해 상기 샤프트(53)에는 일정 정도의 비틀림 진동이 발생되는 바, 상기 컴프레서(52) 측의 샤프트(53) 둘레에 설치된 댐핑재(60)가 샤프트(53)의 비틀림 진동을 감쇄시키게 된다.

즉, 상기 샤프트(53)에 비틀림 진동이 발생되면 상기 댐핑재(60)에 내재된 유체의 점성에 의해 마찰 저항을 받아 비틀림 진동에 의한 에너지가 소비되면서 샤프트(53)의 진동이 최소화되고 소음 발생이 저감된다.

상기와 같이 구성되고 작용하는 본 고안에 의한 소음 저감형 터보 차저는 컴프레서(52) 측의 샤프트(53) 둘레에 댐핑재(60)가 설치되어 샤프트(53)의 비틀림 진동을 상쇄시키기 때문에 터보 차저에서 발생되는 소음이 저감되는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 배기 가스에 의해 회전되는 터빈과, 상기 터빈의 회전력을 전달받아 공기를 과급하는 컴프레서와, 상기 터빈과 컴프레서 사이에 연결되어 동력을 전달하는 샤프트가 포함된 터보 차저에 있어서,

   상기 컴프레서 측의 샤프트 둘레에 고속 회전으로 인한 비틀림 진동이 저감되도록 댐핑재가 설치된 것을 특징으로 하는 소음 저감형 터보 차저.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 댐핑재는 비스커스(Viscous) 댐퍼로 이루어진 것을 특징으로 하는 소음 저감형 터보 차저.