KR20040033590A

KR20040033590A - 압력저감수단을 갖는 액화석유가스차량의 에어클리너

Info

Publication number: KR20040033590A
Application number: KR1020020062736A
Authority: KR
Inventors: 김천일
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-10-15
Filing date: 2002-10-15
Publication date: 2004-04-28

Abstract

본 발명은 압력저감수단을 갖는 액화석유가스차량의 에어클리너에 관한 것으로, 역화발생시 에어클리너쪽으로 역류되는 폭발압력을 빠르게 대기로 배출시켜 내부의 순간피크(Peak)압의 유지시간을 최대한 줄여 파손을 방지을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진(E)의 각 실린더로 연결되는 흡기매니폴드(M)의 인테이크 선단부위에 구비된 믹서(MX)쪽으로 불순물을 거른 공기를 공급하는 에어클리너(1)쪽으로 역화시 역류되는 폭발 압력을 저감시키는 압력저감수단이 구비되되, 이 압력저감수단은 에어클리너(1)의 로워케이스(2)나 또는 어퍼케이스(3)부위에 덧대어지는 지지부재(6)와, 이 지지부재(6)에 결합되어 에어클리너(1)내부 압력 증가에 의해 열리면서 대기와 연통시켜 내부 압력을 저감시키는 개폐부재(7)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

압력저감수단을 갖는 액화석유가스차량의 에어클리너{Air cleaner having pressure decreasing means in liquified petroleum gas vehicle}

본 발명은 압력저감수단을 갖는 액화석유가스차량의 에어클리너에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진의 역화 발생시 에어클리너로 유입되는 압력을 저감시켜 파손을 방지 할 수 있도록 된 압력저감수단을 갖는 액화석유가스차량의 에어클리너에 관한 것이다.

일반적으로 가솔린이나 경유를 사용하는 차량에 비해 경제성과 대기오염 등의 관점에서 액화석유가스(Liquified Petroleum Gas : LPG)나 압축천연가스(Compressed Natural Gas : CNG)를 사용하는 차량이 점차 그 사용추세가 늘고 있는 실정이며 이중, 액화석유가스(이하 LPG라 함)차량은 가솔린을 연료로 사용하는 차량에 비해 엔진 계통이 다른데 즉, 가솔린 엔진의 경우에는 공기와 함께 연료를 섞어 필요시마다 각 실린더별로 공급하게 되는 반면, LPG 엔진은 공기와 연료를 혼합한 상태에서 각 실린더로 연결된 흡기매니폴드내에 항상 혼합기가 형성되는 특징이 있게 된다.

즉, 상기 LPG 엔진 계통은 도 1에 도시된 바와 같이 외부에서 유입되는 공기의 불순물을 거르는 에어클리너(1)를 거친 공기에 LPG를 혼합하는 믹서(MX)가 엔진(E)의 각 실린더로 연결되는 흡기매니폴드(M)의 인테이크 선단부위에 구비되고 이에 따라, 엔진(E)의 각 실린더로 유입되지 못한 혼합기가 상기 흡기매니폴드(M)전체에 충진되어 있는 혼합기형성부를 이루게 된다.

그러나, LPG를 연료로 사용하는 LPG 차량에 있어서는 감속하였다가 다시 급 가속 할 때(TPS센서값이 2.5V 이상임) 주로 발생되는 역화현상 즉, 연소실 내부의 잔류가스 온도가 높아진 상태에서 흡기밸브 주변의 혼합기가 연소가 가능한 가연 혼합비인 경우 흡기밸브가 열리는 순간 흡기계로 폭발이 일어나 높은 폭발음이 대기중으로 배출되는 현상이 발생되어진다.

즉, 이와 같은 역화현상이 발생되면 도 2에 도시된 바와 같이 폭발되는 혼합기의 압력이 흡기매니폴드(M)를 통해 역으로 에어클리너(1)쪽으로 역류되고 이에 따라, 상기 에어클리너(1)내부에서 표준상태압력에 비해 순간피크(Peak)압이 크게 증가되면서 도 3에 도시된 바와 같이, 순간피크(Peak)압(P1)의 유지시간(L)도 길게 형성되어져 필터(4)를 사이에 두고 서로 결합된 플라스틱 재질의 로워·어퍼케이스(2,3)내에서 역화에 의해 발생되는 가압력(F)이 심할 경우 케이스(2,3)의 결합구조를 파손시키는 단점이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 역화발생시 에어클리너쪽으로 역류되는 폭발압력을 빠르게 대기로 배출시켜 내부의 순간피크(Peak)압의 유지시간을 최대한 줄여 파손을 방지을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진의 각 실린더로 연결되는 흡기매니폴드의 인테이크 선단부위에 구비된 믹서쪽으로 불순물을 거른 공기를 공급하는 에어클리너쪽으로 역화시 역류되는 폭발 압력을 저감시키는 압력저감수단이 구비되되, 이 압력저감수단은 에어클리너의 로워케이스나 또는 어퍼케이스부위에 덧대어지는 지지부재와, 이 지지부재에 결합되어 에어클리너내부 압력 증가에 의해 열리면서 대기와 연통시켜 내부 압력을 저감시키는 개폐부재로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 액화석유가스차량의 엔진 계통 구성도

도 2는 종래에 따른 역화 발생시 에어클리너의 압력 발생도

도 3은 종래에 따른 역화 발생시 압력 선도

도 4는 본 발명에 따른 압력저감수단을 갖는 에어클리너의 사시도

도 5는 본 발명에 따른 압력저감수단의 분리 구성도

도 6은 본 발명에 따른 압력저감수단의 결합 상태도

도 7은 본 발명에 따른 액화 발생시 압력 선도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 에어클리너2 : 로워케이스

3 : 어퍼케이스3a : 안착단

4 : 필터

5 : 압력저감수단6 : 지지부재

6a : 지지플레이트6a' : 개구홀

6b : 고정로드6b' : 고정보스

7 : 개폐부재7a : 플랩

7b : 고정축7b' : 결합단

E : 엔진F : 가압력

M : 흡기매니폴드MX : 믹서

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 압력저감수단을 갖는 에어클리너의 사시도를 도시한 것인바, 본 발명은 엔진(E)의 각 실린더로 연결되는 흡기매니폴드(M)의 인테이크 선단부위에 구비된 믹서(MX)쪽으로 불순물을 거른 공기를 공급하는 에어클리너(1)쪽으로 역화시 역류되는 폭발 압력을 저감시키는 압력저감수단이 구비되되, 이 압력저감수단은 도 5에 도시된 바와 같이 에어클리너(1)의 어퍼케이스(3)부위에 덧대어지는 지지부재(6)와, 이 지지부재(6)에 결합되어 에어클리너(1)내부 압력 증가에 의해 열리면서 대기와 연통시켜 내부 압력을 저감시키는 개폐부재(7)로 이루어진다.

여기서, 상기 압력저감수단은 로워케이스(2)에 장착될 수 도 있지만 어퍼케이스(3)를 이용해 이에 대한 설명함은 물론이다.

그리고, 상기 지지부재(6)는 그 테두리를 따라 에어클리너(1)의 어퍼케이스(3)에 고정되면서 그 중앙으로 원형의 개구홀(6a')을 형성한 지지플레이트(6a)와, 이 지지플레이트(6a)의 개구홀(6a')영역을 가로지르면서 그 중앙부위로 개구홀을 형성한 고정보스(6b')를 갖춘 폭이 좁은 고정로드(6b)로 이루어진다.

또한, 상기 개폐부재(7)는 도 6에 도시된 바와 같이 지지플레이트(6a)전체를 가리면서 어퍼케이스(3)에 소정 깊이로 파여진 안착단(3a)에 위치되면서 그 중앙부위를 최하점으로 하여 볼록한 형상을 이루는 고무재질로 된 플랩(7a)과, 이 플랩(7a)의 중앙부위에서 돌출되어 고정로드(6b)의 고정보스(6b')에 끼워져 고정되는 고정축(7b)으로 이루어진다.

여기서, 상기 고정축(7b)은 그 선단부위에 고정보스(6b')의 개구홀을 관통한 후 다시 빠지지 않도록 상기 개구홀의 직경보다 큰 직경으로 화살촉 형상의 결합단(7b')을 이루게 된다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 엔진(E)의 각 실린더로 연결된 흡기매니폴드(MX)상에 혼합기가 형성된 상태에서 전술한 종래 기술과 같이 역화현상이 발생되어 폭발되는 혼합기의 압력이 흡기매니폴드(M)를 통해 역으로 에어클리너(1)쪽으로 역류되면, 도 7에 도시된 바와 같이 표준상태압력에 비해 순간피크(Peak)압이 크게 증가되면서 상기 에어클리너(1)의 어퍼케이스(3)내부의 압력도 순간적으로 급증하게 된다.

이와 같이, 상기 에어클리너(1)내의 압력이 증가되면 어퍼케이스(3)의 일 측면으로 구비된 압력저감수단이 열리면서 내부의 압력을 대기중으로 배출하게 되는데 즉, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 에어클리너(1)의 어퍼케이스(3)일측에 구비된 압력저감수단의 개폐부재(7)가 내부로 역류된 혼합기의 폭발압력에 의해 힘을 받아 열리게 된다.

즉, 상기 에어클리너(1)의 어퍼케이스(3)를 막고 있던 개폐부재(7)의 플랩(7a)이 높아진 피그압력에 의해 밀려나면서 에어클리너(1)의 내부와 외부(대기)사이를 연통시켜 주게 되고 이에 따라, 흡기매니폴드(M)에서 역류된 혼합기의 폭발 압력이 대기로 배출되어 도 7에 도시된 바와 같이 에어클리너(1)내의 피크압력(P2)의 유지시간(L')이 상대적으로 매우 짧게 유지되고 또한, 상기 피크압력(P2)는 전술한 종래 기술의 피크압력(P1)보다 상대적으로 낮은 압력임은 물론이다.

이때, 상기 개폐부재(7)의 플랩(7a)이 변형되는 동안 그 중앙부위로 형성되어진 고정축(7b)은 그 선단부위에 형성된 결합단(7b')을 매개로 지지부재(6)의 고정로드(6b)에 형성된 고정보스(6b')에서 이탈되지 않게 된다.

이와 같이, 상기 에어클리너(1)내의 피크압력의 유지시간(L')이 짧게되면 어퍼·로워케이스(3,2)의 결합상태를 파손하거나 필터(4)를 손상시키는 가압력(F)을 발생하지 않게 됨은 물론이다.

이어, 상기 에어클리너(1)내의 압력이 다시 표준상태압력으로 복귀되면 개폐부재(7)의 플랩(7a)에 표준상태보다 매우 높은 압력이 가해지지 않게 되고 이에 따라, 상기 플랩(7a)의 고무 재질 특성으로 인해 어퍼케이스(3)쪽으로 다시 밀착되어 에어클리너(1)의 내부와 외부(대기)사이를 차단시켜주게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 엔진의 각 실린더로 연결되는 흡기매니폴드의 인테이크 선단부위에 구비된 믹서쪽으로 불순물을 거른 공기를 공급하는 에어클리너에 내부압력 변화에 따라 개·폐되는 압력저감수단이 구비되어, 엔진의 역화현상에 따라 에어클리너 쪽으로 역류되는 혼합기의 폭발 압력을 대기로 배출시켜 에어클리너 내부의 압력상승 시간을 짧게 하면서 부품의 손상이나 파손도 방지할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

엔진(E)의 각 실린더로 연결되는 흡기매니폴드(M)의 인테이크 선단부위에 구비된 믹서(MX)쪽으로 불순물을 거른 공기를 공급하는 에어클리너(1)의 어퍼케이스(3)부위에 덧대어지는 지지부재(6)와, 이 지지부재(6)에 결합되어 에어클리너(1)내부 압력 증가에 의해 열리면서 대기와 연통시켜 내부 압력을 저감시키는 개폐부재(7)로 이루어진 압력저감수단을 갖는 액화석유가스차량의 에어클리너.
제 1항에 있어서, 상기 지지부재(6)는 그 테두리를 따라 에어클리너(1)의 어퍼케이스(3)에 고정되면서 그 중앙으로 원형의 개구홀(6a')을 형성한 지지플레이트(6a)와, 이 지지플레이트(6a)의 개구홀(6a')영역을 가로지르면서 그 중앙부위로 개구홀을 형성한 고정보스(6b')를 갖춘 폭이 좁은 고정로드(6b)로 이루어진 것을 특징으로 하는 압력저감수단을 갖는 액화석유가스차량의 에어클리너.
제 1항에 있어서, 상기 개폐부재(7)는 지지플레이트(6a)전체를 가리면서 어퍼케이스(3)에 소정 깊이로 파여진 안착단(3a)에 위치되면서 그 중앙부위를 최하점으로 하여 볼록한 형상을 이루는 플랩(7a)과, 이 플랩(7a)의 중앙부위에서 돌출되어 고정로드(6b)의 고정보스(6b')에 끼워져 고정되는 고정축(7b)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 압력저감수단을 갖는 액화석유가스차량의 에어클리너.
제 3항에 있어서, 상기 플랩(7a)은 고무재질로 된 것을 특징으로 하는 압력저감수단을 갖는 액화석유가스차량의 에어클리너.
제 3항에 있어서, 상기 고정축(7b)은 그 선단부위에 고정보스(6b')의 개구홀을 관통한 후 다시 빠지지 않도록 상기 개구홀의 직경보다 큰 직경으로 화살촉 형상의 결합단(7b')을 이루는 것을 특징으로 하는 압력저감수단을 갖는 액화석유가스차량의 에어클리너.
제 2항에 있어서, 상기 지지부재(6)는 에어클리너(1)의 로워케이스(2)에 고정되는 것을 특징으로 하는 압력저감수단을 갖는 액화석유가스차량의 에어클리너.