KR200196353Y1

KR200196353Y1 - Tubo-charger with bypassing valve for controlling of exhaust gas

Info

Publication number: KR200196353Y1
Application number: KR2019960067127U
Authority: KR
Inventors: 남태연
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1996-12-31
Filing date: 1996-12-31
Publication date: 2000-10-02
Also published as: KR19980053936U

Abstract

본 고안은 배기가스의 압력에 따라 개폐정도가 조절되어 배기가스의 바이패스량을 적절히 제어할 수 있는 바이패스 밸브를 구비하므로써 높은 엔진 회전수 상태에서도 엔진의 출력 저하 및 연비가 악화되는 것을 방지할 수 있는 터보 차저 조립체에 관한 것이다.The present invention is provided with a bypass valve that can control the opening and closing of the exhaust gas properly by adjusting the opening and closing degree according to the pressure of the exhaust gas to prevent deterioration of the engine output and fuel economy even at high engine speed. It relates to a turbocharger assembly that can be.

본 고안에 따르면, 배기가스에 의하여 회전하는 터어빈과, 흡기 매니폴드에 설치되고 상기 터어빈의 회전에 의하여 구동되어 흡기를 압축하여 실린더로 공급하는 압축기로 구성된 터보 차저 조립체에 있어서, 터어빈의 하우징(6)에는 배기가스의 바이패스를 위한 통로(7)를 형성하고, 상기 통로(7)에는 배기가스의 압력에 따라 통로(7)를 개폐하는 바이패스 밸브(8)가 구비되는 것을 특징으로 하는 터보 차저 조립체가 제공된다.According to the present invention, in a turbocharger assembly composed of a turbine rotating by exhaust gas and a compressor installed in an intake manifold and driven by rotation of the turbine to compress intake air and supply it to a cylinder, the turbine housing 6 ) Is formed in the passage 7 for bypass of the exhaust gas, the passage 7 is provided with a bypass valve 8 for opening and closing the passage 7 in accordance with the pressure of the exhaust gas A charger assembly is provided.

Description

Turbocharger assembly with bypass valve for exhaust control

본 고안은 자동차의 엔진에 장착된 터보 차저 조립체(turbo charger assembly)에 관한 것으로, 구체적으로는 배기가스 압력에 따라 개폐되어 배기가스의 바이패스량을 제어하는 바이패스 밸브(by-pass valve)를 구비한 터보 차저 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to a turbo charger assembly mounted on an engine of a vehicle. Specifically, a bypass valve for controlling the bypass amount of the exhaust gas is opened and closed according to the exhaust gas pressure. It relates to a turbocharger assembly provided.

터보 차저 조립체는 자동차의 흡기 매니폴드(in-manifold)에 설치되어, 흡기 밀도를 대기압 이상으로 가압하여 실린더내로 공급시키는 장치로서, 엔진의 실린더 내에 공급되는 공기량을 증대시켜 엔진의 충전효율을 높이고, 평균유효압력을 높여 엔진의 출력을 향상시키게 된다.The turbocharger assembly is installed in an in-manifold of an automobile and pressurizes the intake density above atmospheric pressure to supply the cylinder. The turbocharger assembly increases the amount of air supplied into the cylinder of the engine to increase the charging efficiency of the engine. The average effective pressure is increased to improve the engine output.

제4도에는 터보 차저 조립체를 구비한 엔진의 구성을 개략적으로 도시하였다. 도면부호 101은 압축기로서 공기청정기(102)를 통하여 흡기 매니폴드(103)로 유입되는 공기를 가압하여 엔진의 실린더(104)로 공급한다. 도면부호 105는 터어빈(turbine)으로서 엔진의 실린더(104)로부터 배기되는 배기가스에 의하여 회전되므로서 같은 축에 결합된 상기한 압축기(101)를 구동시킨다.4 schematically shows the configuration of an engine with a turbocharger assembly. Reference numeral 101 denotes a compressor and pressurizes the air flowing into the intake manifold 103 through the air cleaner 102 and supplies it to the cylinder 104 of the engine. Reference numeral 105 is a turbine that is driven by the exhaust gas exhausted from the cylinder 104 of the engine to drive the compressor 101 coupled to the same shaft.

일반적으로 저속 구간에서의 엔진 출력 향상을 위하여 용량이 작은 터보차저를 사용하는 경우에, 엔진이 저속으로 회전하여 낮은 엔진 회전수 상태에 있을 때는 터보 차저의 용량이 작아도 무방하나, 높은 엔진 회전수 상태에서는 배기가스의 압력이 상승하여 오히려 엔진의 출력이 저하되는 현상이 발생한다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 배기가스의 압력에 따라 일정량의 배기가스를 바이패스 시키는 것이 필요하다.In general, when a small capacity turbocharger is used to improve engine power in a low speed section, the turbocharger may have a small capacity when the engine rotates at a low speed and is at a low engine speed. In this case, the pressure of the exhaust gas rises and the output of the engine decreases. Therefore, in order to solve this problem, it is necessary to bypass a certain amount of exhaust gas according to the pressure of the exhaust gas.

본 고안은, 이러한 종래의 터보 차저 조립체에 있어서의 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 배기가스의 압력에 따라 개폐정도가 조절되어 배기가스의 바이패스량을 적절히 제어할 수 있는 바이패스 밸브를 구비하므로써 높은 엔진 회전수 상태에서도 엔진의 출력이 저하되는 것을 방지할 수 있는 터보 차저 조립체를 제공하는 것을 기본적인 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve such problems in the conventional turbocharger assembly, and is provided with a bypass valve that can control the bypass amount of the exhaust gas appropriately by adjusting the opening and closing degree according to the pressure of the exhaust gas. It is a basic object of the present invention to provide a turbocharger assembly capable of preventing the engine output from being lowered even at a high engine speed.

본 고안에서는 상기한 목적을 달성하기 위하여, 배기가스에 의하여 회전하는 터어빈과, 흡기 매니폴드에 설치되고 상기 터어빈의 회전에 의하여 구동되는 흡기를 압축하여 실린더로 공급하는 압축기로 구성된 터보 차저 조립체에 있어서, 터어빈의 하우징에는 배기가스의 바이패스를 위한 통로를 형성하고, 상기 통로에는 배기가스의 압력에 따라 통로를 개폐하는 바이패스 밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 터보 차저 조립체가 제공된다.In the present invention, in order to achieve the above object, in the turbocharger assembly consisting of a turbine that is rotated by the exhaust gas and a compressor installed in the intake manifold and driven by the rotation of the turbine to compress and supply the intake to the cylinder In the housing of the turbine, a turbocharger assembly is provided, which forms a passage for bypass of the exhaust gas, and the passage is provided with a bypass valve for opening and closing the passage according to the pressure of the exhaust gas.

또한 본 고안의 일 실시예에서는, 상기 바이패스 밸브는 스프링의 가압력에 의하여 바이패스 통로를 개폐하는 밸브 본체로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 터보 차저 조립체가 제공된다.In addition, in one embodiment of the present invention, the bypass valve is provided with a turbocharger assembly, characterized in that consisting of a valve body for opening and closing the bypass passage by the pressing force of the spring.

제1도는 본 고안의 터보 차저 조립체의 구성도.1 is a block diagram of a turbocharger assembly of the present invention.

제2도는 본 고안의 터보 차저 조립체에 있어서의 바이패스 통로 개구의 형상을 도시한 개략도.2 is a schematic view showing the shape of the bypass passage opening in the turbocharger assembly of the present invention.

제3도는 본 고안의 터보 차저 조립체에 구비된 바이패스 밸브의 상세도.3 is a detailed view of the bypass valve provided in the turbocharger assembly of the present invention.

제4도는 종래의 터보 차저 엔진의 구조를 도시한 개략도이다.4 is a schematic diagram showing the structure of a conventional turbocharged engine.

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

1 : 터어빈 2 : 압축기1: turbine 2: compressor

3 : 축 4 : 윤활유 공급구3: shaft 4: lubricating oil supply port

5 : 윤활유 배출구 6 : 터어빈 하우징5 Lubricant oil outlet 6 Turbine housing

7 : 바이패스 통로 8 : 바이패스 밸브7: bypass passage 8: bypass valve

9 : 개구 10 : 밸브 본체9: opening 10: valve body

11 : 스프링 12 : 배기가스 배출구11: spring 12: exhaust gas outlet

이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안의 구성 및 본 고안에 따른 일실시예의 구성을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration of the present invention and the configuration of one embodiment according to the present invention.

제1도에는 본 고안에 따른 터보 차저 조립체의 구성이 개략적으로 도시되어 있다.1 schematically shows the configuration of a turbocharger assembly according to the present invention.

도면부호 1은 엔진의 연소실로부터 배기되는 배기가스에 의하여 회전되는 터어빈(1)이고, 도면부호 2는 상기 터어빈(1)의 회전에 연동하여 회전하므로써 공기청정기를 통하여 흡기 매니폴드로 유입되는 공기를 가압하여 엔진의 연소실로 공급하는 압축기(2)이다. 도면부호 3은 터어빈(1)의 회전력을 압축기(2)로 전달하기 위한 축(3)이며, 도면부호 4 및 5는 각각 축(3)에 공급되는 윤활유의 공급구(4) 및 배출구(5)이다.Reference numeral 1 denotes a turbine 1 that is rotated by exhaust gas exhausted from the combustion chamber of the engine, and reference numeral 2 denotes air that flows into the intake manifold through an air cleaner by rotating in conjunction with the rotation of the turbine 1. It is the compressor 2 which pressurizes and supplies to a combustion chamber of an engine. Reference numeral 3 is a shaft 3 for transmitting the rotational force of the turbine 1 to the compressor 2, and 4 and 5 are the supply port 4 and the outlet port 5 of the lubricating oil supplied to the shaft 3, respectively. )to be.

도면부호 6으로 표시된 터어빈 하우징(6)에는 배기가스를 바이패스(by-pass)시키기 위한 별도의 바이패스 통로(7)가 형성되어 있으며, 상기 바이패스 통로(7)에는 배기가스의 압력에 따라 통로(7)를 개폐시키는 바이패스 밸브(8)가 구비된다. 바이패스 통로(7)의 개구(9)는 제2도에 도시된 바와 같이 터어빈 하우징(6)의 벽체에 휘어진 타원형 형상으로 되어 있다.In the turbine housing 6 denoted by reference numeral 6, a separate bypass passage 7 for bypassing the exhaust gas is formed, and the bypass passage 7 is formed according to the pressure of the exhaust gas. The bypass valve 8 which opens and closes the passage 7 is provided. The opening 9 of the bypass passage 7 has an elliptical shape that is bent to the wall of the turbine housing 6 as shown in FIG.

제3도에는 본 고안의 바이패스 밸브(8)의 구성이 상세히 도시되어 있는데, 통로(7)를 개폐하는 밸브 본체(10)와, 일측이 터어빈 하우징(6)의 벽체에 닿아 있는 스프링(11)으로 구성된다. 즉, 스프링(11)의 가압에 의하여 밸브 본체(10)가 진퇴운동을 하므로써 통로(7)를 개폐하게 되는 것이다.3 shows the configuration of the bypass valve 8 of the present invention in detail. The valve body 10 opening and closing the passage 7 and the spring 11 on one side of the valve body 10 are in contact with the wall of the turbine housing 6. It is composed of In other words, the valve body 10 is opened and closed by pressing the spring 11 to open and close the passage 7.

제1도 내지 제3도를 참조하여 본 고안에 따른 터보 차저 조립체의 작동 과정을 설명한다. 엔진 연소실로부터 배기되는 배기가스는 터어빈(1)을 회전시키면서 배기가스 배출구(12)로 배출된다. 엔진의 회전수가 낮은 경우에는 배기가스의 압력도 낮으므로 바이패스 통로(7)로는 배기가스가 진입하지 않게 되며, 바이패스 밸브(8)는 통로(7)를 폐쇄한 채로 있게 된다.Referring to Figures 1 to 3 will be described the operation of the turbocharger assembly according to the present invention. The exhaust gas exhausted from the engine combustion chamber is discharged to the exhaust gas outlet 12 while rotating the turbine 1. When the engine speed is low, since the pressure of the exhaust gas is also low, the exhaust gas does not enter the bypass passage 7, and the bypass valve 8 remains the passage 7 closed.

한편, 엔진이 중속 또는 고속으로 작동하여 엔진 회전수가 높게 되면, 배기가스의 압력이 높아진다. 여기서, 높은 압력의 배기가스는 바이패스 통로(7)로 진입하게 되고, 통로(7)로 진입한 배기가스의 압력에 의하여 밸브 본체(10)가 밀려나 바이패스 통로(7)를 통하여 배기가스가 바이패스 된다.On the other hand, when the engine is operated at medium speed or high speed and the engine speed is high, the pressure of the exhaust gas is increased. Here, the high pressure exhaust gas enters the bypass passage 7, and the valve body 10 is pushed out by the pressure of the exhaust gas entering the passage 7 so that the exhaust gas passes through the bypass passage 7. Bypassed.

이때, 밸브 본체(10)는 스프링(11)에 의하여 가압력을 받으므로 배기가스의 압력에 따라 밸브(8)의 개폐정도가 결정된다. 즉, 엔진의 회전수에 따라 바이패스 밸브(8)의 개폐가 제어되므로 배기가스의 바이패스량이 엔진의 회전수에 따라 자동적으로 제어되는 것이다.At this time, since the valve body 10 is pressed by the spring 11, the opening and closing degree of the valve 8 is determined according to the pressure of the exhaust gas. That is, since the opening and closing of the bypass valve 8 is controlled in accordance with the engine speed, the bypass amount of the exhaust gas is automatically controlled in accordance with the engine speed.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안의 터보 차저 조립체는 터어빈 하우징에 바이패스 통로를 형성하고, 상기 통로에는 배기가스의 압력에 따라 개폐정도가 제어되는 바이패스 밸브를 장착한 구성으로 되어 있어, 낮은 엔진 회전수에서는 배기가스를 바이패스시키지 않고, 높은 엔진 회전수 상태에서는 회전수에 맞추어 적절한 양의 배기가스를 바이패스시킬 수 있다.As described above, the turbocharger assembly of the present invention forms a bypass passage in the turbine housing, and the passage is equipped with a bypass valve that controls the opening and closing degree according to the pressure of the exhaust gas. At a rotational speed, the exhaust gas is not bypassed, and at a high engine speed, an appropriate amount of exhaust gas can be bypassed in accordance with the rotational speed.

따라서 본 고안의 터보 차저 조립체를 구비한 엔진에서는 높은 배압으로 인한 엔진 출력 저하 및 연비 저하 현상이 개선될 수 있게 된다.Therefore, in the engine with the turbocharger assembly of the present invention, the engine output reduction and fuel economy reduction due to high back pressure can be improved.

Claims

A passage 7 for bypassing the turbine 1 to the housing 6 of the turbine 1 which rotates the compressor 3 by the exhaust gas, and a bypass for opening and closing the passage 7. In the turbocharger assembly provided with the valve (8), the bypass valve (8) is a valve for opening and closing the bypass passage (7) by moving back and forth by the spring 11 and the pressing force of the spring (11). Turbocharger assembly, characterized in that consisting of a main body (10).