KR20030006348A

KR20030006348A - 자동차용 인터쿨러의 에어가드 구조

Info

Publication number: KR20030006348A
Application number: KR1020010042061A
Authority: KR
Inventors: 최두원
Original assignee: 기아자동차주식회사
Priority date: 2001-07-12
Filing date: 2001-07-12
Publication date: 2003-01-23
Also published as: KR100448196B1

Abstract

본 발명은 자동차용 인터쿨러의 에어가드 구조에 관한 것으로, 공기를 냉각시켜, 공기 밀도를 크게 함으로써 실린더로 보급되는 흡입공기의 절대량을 늘려 엔진출력을 향상시키는 인터쿨러(10)의 에어덕트(11)로 외부공기가 보다 용이하게 유입될 수 있도록, 자동차의 라디에이터 그릴(20)의 날개 내측으로 형성되는 공기안내수단(40)으로 구성된 것에 있어서;

상기 공기안내수단(40)은 라디에이터 그릴(20)을 하부에서 지지하며, 몸체 중앙을 중심으로 양측부로는 전면에서 후면으로 관통된 공기이동부(42)가 구비되는 라디에이터 그릴 하부 가드(41) 몸체의 공기이동부(42) 측면 및 하부로는 가이드면(44)이 형성된 에어가드(43)가 일체로 구성되므로, 본 발명인 자동차용 인터쿨러의 에어가드 구조는 라디에이터 그릴(20)을 하부에서 지지하는 라디에이터 그릴 하부 가드(41)와 외부 공기를 인터쿨러(10)의 에어덕트(11)로 안내하는 에어가드(43)가 일체로 형성되므로, 공기안내수단(40)을 구성하는 부품 수가 감소되므로, 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 인터쿨러(10)로 유입되는 공기를 보다 용이하게 유도 및 이동시킬 수 있으므로, 인터쿨러(10)의 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 것이다.

그러므로, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

자동차용 인터쿨러의 에어가드 구조{Air guard of intercooler for vehicle}

본 발명은 자동차용 인터쿨러의 에어가드 구조에 관한 것으로 , 더 상세하게는 외부 공기를 인터쿨러로 이동시킬 수 있도록, 라디에이터 그릴 가드의 가이드면 내측으로 설치되는 에어가드를 라디에이터 그릴 하부가드와 일체 성형하므로 써, 에어가드의 조립성 개선 및 인터쿨러의 냉각성능 역시 증대시킬 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로 자동차 엔진은 공기와 연료를 혼합하여 그 혼합비율에 따라서 엔진출력이 조절된다.

그리고, 디젤엔진의 경우(가솔린 엔진 및 LPG 엔진도 동일) 연료를 분사하는 방법에도 여러 가지가 있으며 공기를 흡입하는 방법에도 여러 가지가 있다.

자동차엔진은 원래 자영흡기방식의 엔진이었다. 하지만 엔진의 출력증강과 연비의 개선, 매연의 감소등 여러 가지 개선사항을 충족시키기 위해서 터보엔진(터보차져) 및 인터쿨러 엔진이 개발이 되게 되었다.

자연흡기식은 말 그대로 아무장치도 안달아 놓은 상태이다. 공기를 흡입하는 구멍이 있고 그 구멍과 엔진사이에 에어클리너가 있으며 아무런 저항없이 공기가 들어오는대로 흡입하는 방식이 자연흡기식이다.

엔진은 배기량만큼 혼합기를 흡입하여야 하는데 실제 배기량의 80% 정도만큼 밖에 흡입할 수 없다.

따라서 2000cc 엔진도 1600cc분의 혼합기 밖에 흡입하지 못한다. 이 흡입량을 늘리기 위해 밸브수를 늘리거나 밸브 직경을 크게 하고 있지만 또 하나의 방법으로 터보차저나 슈퍼차저를 사용하여 터빈이나 펌프를 강제적으로 돌려 공기의 압력을 1.5배하면 많은 공기가 실린더내로 들어가 가솔린의 양도 많아지면서 파워도 상승한다.

이와같이 실린더내의 부압을 이용하여 공기를 흡입하는 방식이 자연흡기방식이고 터보차져로 공기를 강제로 보내는 방식을 과급방식이라고 한다.

그리고, 터보 인터쿨러 엔진은 원래 항공기에 사용된 것으로, 공기가 희박해지는 높은 고도에서도 엔진 내에 일정한 공기압을 유지해 주기 위해 개발된 것을 자동차 엔진에 응용한 것이다.

터보 인터쿨러는 가압 후 고온이 된 공기를 인터쿨러에서 냉각시켜 공기 밀도를 크게 함으로써 실린더로 보급되는 흡입공기의 절대량을 늘려 엔진출력을 향상시키는 장치이다.

따라서 자연흡기 엔진에 비해 출력이 30% 가까이 향상되어 탁월한 동력성능을 발휘하며, 저속에서도 동일 출력을 내므로 엔진 수명이 오래가는 장점이 있다. 뿐만 아니라 진동과 소음, 배기가스 등이 감소되고, 연비 또한 좋아진다고 한다.

터보인터쿨러방식의 엔진은 자연흡기엔진에 두가지 장치를 추가한 것이다.(실제로는 많은 차이가 있다.) 터보차져(Turbo Charger)와 인터쿨러(Intercooler)의 두가지 대표적인 장치가 추가되어 향상된 엔진성능을 발휘하게 되는 것이다.

상기 인터쿨러는 임펠러와 흡기 다기관 사이에 설치되어 과급된 공기를 냉각시키는 역할을 한다.

또한, 임펠러에 의해서 과급 된 공기는 온도가 상승함과 동시에 공기 밀도의 증대 비율이 감소하여 노킹이 발생되거나 충전 효율(charging efficiency)이 저하된다.

따라서, 이러한 현상을 방지하기 위하여 라디에이터와 비슷한 구조로 설계하여 주행 중에 받는 공기로 냉각시키는 공냉식과 냉각수를 이용하여 냉각시키는 수냉식이 있다.

상기 공냉식 인터쿨러(air cooled type inter cooler)는 주행 중에 받는 공기로서 과급 공기를 냉각시키는 방식으로서 수냉식에 비해서 구조는 간단하지만 냉각 효율이 떨어진다. 따라서 주행속도가 빠를수록 냉각 효율이 높기 때문에 터보엔진을 사용한 레이싱 자동차에서 사용된다.

그리고, 수냉식 인터 쿨러(water cooled type inter cooler) 엔진의 냉각용 라디에이터 또는 전용의 라디에이터의 냉각수를 순환시켜 과급 공기를 냉각시키는 방식이다. 흡입 공기 온도가 200℃이상인 경우에는 80∼90℃의 냉각수로 냉각시킴과 동시에 주행 중에 받는 공기를 이용하여 공랭을 겸하고 있다. 공냉식에 비교하여 구조는 복잡하지만 저속에서도 냉각 효율이 좋은 특징이 있다.

따라서, 흡기 통로에 인터쿨러를 설치하여 강제적으로 많은 공기량을 실린더에 공급시킴으로서 체적효율이 증대되어 엔진의 출력이 향상된다.

또한, 엔진의 출력이 향상되므로 회전력이 증대되고, 연료 소비율이 향상되는 것이다.

그리고, 상기 인터쿨러의 흡입부 전면부에는 인터쿨러로 공급되는 외부공기를 보다 원할하게 이동시킬 수 있도록, 라디에이터 그릴 가이드면 내측으로 에어가드가 고정구에 의해 슈라우드 어퍼 판넬에 설치된다.

상기와 같은 구조로 형성된 종래 인터쿨러 엔진으로 유입되는 공기를 안내하는 에어가드는 고정구에 의해 라디에이터 그릴의 가이드면 내측에서 슈라우드 어퍼 판넬에 고정되는 방식이나, 이 경우는 상호 체결시 구조상의 문제로 인하여 조립성이 난해한 문제점이 있었다.

또한, 에어가드의 가이드면부 역시 조립성 문제로 인하여 그 크기가 한정될 수 밖에 없으므로, 인터쿨러의 냉각성능이 따라서 저하되는 폐단이 있었던 것이다.

본 발명의 목적은, 외부 공기를 인터쿨러로 이동시킬 수 있도록, 라디에이터 그릴 가드의 가이드면 내측으로 설치되는 에어가드를 라디에이터 그릴 하부가드와 일체 성형하므로 써, 에어가드의 조립성 개선 및 인터쿨러의 냉각성능 역시 증대시킬 수 있도록 한 자동차용 인터쿨러의 에어가드 구조를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 제품의 생산성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 자동차용 인터쿨러의 에어가드 구조를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 자동차의 인터쿨러의 공기유입 구성을 도시한 요부 확대 평면도.

도 2는 종래 인터쿨러의 공기안내수단 구성을 도시한 요부 확대 사시도.

도 3은 본 발명인 공기안내수단의 형상을 도시한 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 - 인터쿨러11 - 에어덕트

20 - 라디에이터 그릴30 - 하부 슈라우드

40 - 공기안내수단41 - 라디에이터 그릴 하부 가드

42 - 공기이동부43 - 에어가드

44 - 가이드면45 - 안내판

46 - 취부홀47 - 지지살

50 - 고정구

이러한 본 발명의 목적은, 공기를 냉각시켜, 공기 밀도를 크게 함으로써 실린더로 보급되는 흡입공기의 절대량을 늘려 엔진출력을 향상시키는 인터쿨러(10)의 에어덕트(11)로 외부공기가 보다 용이하게 유입될 수 있도록, 자동차의 라디에이터 그릴(20)의 날개 내측으로 형성되는 공기안내수단(40)으로 구성된 것에 있어서;

상기 공기안내수단(40)은 라디에이터 그릴(20)을 하부에서 지지하며, 몸체 중앙을 중심으로 양측부로는 전면에서 후면으로 관통된 공기이동부(42)가 구비되는 라디에이터 그릴 하부 가드(41) 몸체의 공기이동부(42) 측면 및 하부로는 가이드면(44)이 형성된 에어가드(43)가 일체로 구성되어 달성된다.

따라서, 본 발명인 자동차용 인터쿨러의 에어가드 구조는 라디에이터 그릴(20)을 하부에서 지지하는 라디에이터 그릴 하부 가드(41)와 외부 공기를 인터쿨러(10)의 에어덕트(11)로 안내하는 에어가드(43)가 일체로 형성되므로, 공기안내수단(40)을 구성하는 부품 수가 감소되므로, 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

그러므로, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 자동차의 인터쿨러의 공기유입 구성을 도시한 요부 확대 평면도이다.

도 2는 종래 인터쿨러의 공기안내수단 구성을 도시한 요부 확대 사시도이다.

도 3은 본 발명인 공기안내수단의 형상을 사시도로 도시하고 있다.

즉, 도 1 ∼ 도 3에서 도시한 바와 같이 본 발명은 인터쿨러(10)의 에어덕트(11)로 외부 공기를 유입 및 안내하는 공기안내수단(40)으로 라디에이터 그릴 하부 가드(41) 몸체에 에어가드(43)를 일체로 형성하여 조립성 및 인터쿨러(10)의 냉각 성능을 향상시킬 수 있도록 구성된 것이다.

그리고, 상기 본 발명의 공기안내수단(40)은 라디에이터 그릴(20)을 하부에서 지지하며, 몸체 중앙을 중심으로 양측부로는 전면에서 후면으로 관통된 공기이동부(42)가 구비되는 라디에이터 그릴 하부 가드(41) 몸체의 공기이동부(42) 측면 및 하부로는 가이드면(44)이 형성된 에어가드(43)가 일체로 구성된다.

상기 라디에이터 그릴(20)을 하부에서 지지하는 라디에이터 그릴 하부 가드(41)의 몸체 중앙을 중심으로 양측으로 형성되는 공기이동부(42)는 도 3에서 도시한 바와 같이 전면에서 후면으로 관통되게 공기이동부(42)가 형성되어, 인터쿨러(10)의 에어덕트(11)로 외부공기가 이동될 수 있도록 형성되는 것이다.

그리고, 상기 공기이동부(42)의 저면 안내판(45)이 설정된 각도는 어느 한 각도에 한정되지 않으며, 외부 공기를 보다 용이하게 인터쿨러(10)의 에어덕트(11)로 유입 및 안내시킬 수 있는 각도로 차종 및 엔진의 성격등에 따라 설정하여 사용할 수 있으며, 각도차에 따른 가변정도 역시 본 발명의 구성에 포함된다.

또한, 상기 공기이동부(42)의 안내판(45) 단부에는 고정구(50)를 이용하여 에어덕트(11)를 단속할 수 있는 취부홀(46)이 형성된다.

한편, 상기 라디에이터 그릴 하부 가드(41)의 공기이동부(42) 측면 및 하부로는 가이드면(44)이 구비된 에어가드(43)가 라디에이터 그릴 하부 가드(41) 몸체에 일체로 성형된다.

즉, 종래와 같이 에어가드를 하부 슈라우드(30)에 설치하여 라디에이터 그릴(20)의 가이드면 후측으로 에어가드(43)를 설치할 경우 발생되던 공간의 협소화로 인한 문제점을 본 발명에서는 에어가드(43)와 라디에이터 그릴 하부 가드(41)가 상호 일체로 형성되므로, 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 것이다.

그리고, 상기 라디에이터 그릴 하부 가드(41) 몸체에 일체로 형성되는 에어가드(43)의 가이드면(44)은 종래에 비해 폭과 높이를 크게 설정할 수 있으므로, 종래 공간의 협소화로 인해 발생되던 인터쿨러(10)의 냉각효과가 저하되던 문제점을 해결할 수 있는 것이다.

또, 상기 가이드면(44)은 외부 공기를 보다 용이하게 내측으로 유입 및 안내할 수 있도록, 외측으로 테이퍼지게 형성하여 사용하므로, 외부 공기유입 효과를 극대활 시킬 수 있는 것이다.

또한, 상기 라디에이터 그릴 하부 가드(41)의 공기이동부(42) 측면으로 형성되는 가이드면(44) 사이에는 별도의 보강 지지살(47)을 설치하여 사용하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명인 자동차용 인터쿨러의 에어가드 구조는 에어가드(43)와 라디에이터 그릴 하부 가드(41)를 상호 일체로 성형하여 사용하므로, 종래와 같이 에어가드(43)를 설치단계에서 발생되던 문제점을 해결하면서도, 인터쿨러(10)의 냉각성능을 향상시켜, 차량의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 구성에 의하며, 종래 에어가드를 설치하는 단계에서 하부 슈라우드에 고정구를 이용하여 체결시키는 구성에서 공간의 제약성으로 발생되던 문제점을 공기안내수단으로 에어가드와 라디에이터 그릴 하부 가드를 일체로 성형하여 사용하므로 써, 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 종래 에어가드의 체결성을 위하여 가이드면을 크게 설정하지 못하므로 발생되던 인터쿨러의 냉각 성능저하는 에어가드와 라디에이터 그릴 하부 가드를 일체로 성형하므로써, 가이드면을 크게 설정할 수 있어 인터쿨러의 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.

그리고, 종래에 비해 부품수를 절감할 수 있으므로, 생산원가 및 단가를 저감시킬 수 있다.

Claims

공기를 냉각시켜, 공기 밀도를 크게 함으로써 실린더로 보급되는 흡입공기의 절대량을 늘려 엔진출력을 향상시키는 인터쿨러(10)의 에어덕트(11)로 외부공기가 보다 용이하게 유입될 수 있도록, 자동차의 라디에이터 그릴(20)의 날개 내측으로 형성되는 공기안내수단(40)으로 구성된 것에 있어서;

상기 공기안내수단(40)은 라디에이터 그릴(20)을 하부에서 지지하며, 몸체 중앙을 중심으로 양측부로는 전면에서 후면으로 관통된 공기이동부(42)가 구비되는 라디에이터 그릴 하부 가드(41) 몸체의 공기이동부(42) 측면 및 하부로는 가이드면(44)이 형성된 에어가드(43)가 일체로 구성됨을 특징으로 하는 자동차용 인터쿨러의 에어가드 구조.
청구항 제 1 항에 있어서, 상기 에어가드(43)의 가이드면(44)은 외부 공기를 보다 용이하게 내측으로 유입 및 안내할 수 있도록, 외측으로 테이퍼지게 형성함을 특징으로 하는 자동차용 인터쿨러의 에어가드 구조.