KR20040069119A

KR20040069119A - 자동차용 과급기의 덕트구조

Info

Publication number: KR20040069119A
Application number: KR1020030005570A
Authority: KR
Inventors: 강성덕
Original assignee: 쌍용자동차 주식회사
Priority date: 2003-01-28
Filing date: 2003-01-28
Publication date: 2004-08-04

Abstract

본 발명은 자동차용 과급기의 덕트구조에 관한 것으로서, 종래에는 덕트에 구성된 밸로우즈부로 인하여 소음이 심하게 발생하고 밸로우즈부가 쉽게 변형 및 손상되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 인터쿨러(400)의 일단과 과급기(200)를 연결해주는 제1덕트(110)와 인터쿨러(400)의 타단과 흡기다기관(300)을 연결해주는 제2덕트(120)에 각각 밸로우즈부(130)를 구성함에 있어서, 상기 밸로우즈부(130)를 3줄나선형으로 구성하므로서, 과급기(200)에 의해 고온/고압으로 변화된 공기가 제1덕트(110)와 제2덕트(120)의 밸로우즈부(130)를 통과하는 과정에서 3줄나선형으로 구성된 밸로우즈부(130)에 의해 와류를 형성하면서 유속이 빨라지고 원활하게 이동됨에 따라 밸로우즈부(130)를 통과하는 공기에 의한 소음을 최소화시킬 수 있는 것이며, 아울러 밸로우즈부(130)의 변형이나 파손 등을 효과적으로 방지할 수 있는 것이다.

Description

자동차용 과급기의 덕트구조{Duct structure of super charger for automobiles}

본 발명은 자동차용 과급기의 덕트구조에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 인터쿨러의 양단을 흡기다기관과 과급기에 각각 연결해주는 덕트의 밸로우즈부를 구성함에 있어서, 공기의 흐름이 보다 빠르고 원활하게 진행될 수 있도록 하여 덕트를 통과하는 공기의 소음을 감소시키고, 밸로우즈부의 변형 및 파손 또한 효과적으로 방지할 수 있도록 한 자동차용 과급기의 덕트구조에 관한 것이다.

일반적으로 과급기(Super Charger)는 엔진의 출력을 향상시키기 위해 흡기다기관에 설치한 공기펌프로서, 과급기가 설치되지 않은 엔진은 피스톤의 하강 행정에서 발생되는 진공으로 혼합기를 흡입하여 출력향상을 얻을 수 없기 때문에 과급기라는 공기펌프를 설치하여 강제적으로 많은 공기량을 실린더에 공급시킴에 따라 엔진의 출력 및 회전력의 증대와 연료소비율을 향상시킬 수 있는 것이다.

그리고 이러한 과급기에는 크랭크축에서 벨트로 로터를 회전시켜 공기압축을 하는 루트식과, 배기가스로 터빈을 회전시켜 공기를 압축하는 원심력이 있는데, 상기 후자를 터보차저(Turbo Charger) 또는 배기터빈 과급기라고 하며, 1개의 축 양끝에 각도가 서로 다른 터빈을 설치하여 하우징의 한쪽은 흡기쪽에 연결하고 다른쪽은 배기쪽에 연결함에 따라 엔진의 배기행정에서 배기가스가 배출되면서 배기쪽 터빈을 회전시키면 흡기쪽에 임펠러도 회전하므로 임펠러 중심 부근의 공기는 원심력을 받아 외곽으로 가속되어 디퓨저에 들어가고, 디퓨저는 공기통로의 면적이 크기 때문에 공기의 속도에너지가 압력에너지로 바뀌면서 압축되어 실린더에 공급되어 체적 효율과 배기 효율을 향상시키게 되는 것이다.

한편 상기와 같이 과급기에 의해 공기가 압축되면 가솔린 엔진의 경우는 온도가 상승함과 동시에 노킹이 발생하기 쉬우므로 이것을 냉각하여 공기를 낮추면노킹을 방지할 수 있는 것이고, 디젤엔진의 경우는 공기밀도의 저하로 인한 출력감소를 막기 위하여 이것을 냉각함에 따라 밀도를 회복시키는데, 상기와 같이 공기를 냉각하기 위한 장치를 인터쿨러(Inter Cooler)라고 하며, 과급기와 흡기다기관을 연결하고 있는 덕트 사이에 설치되어 있다.

즉, 도 1 은 이러한 인터쿨러의 설치상태를 도시한 것으로서, 인터쿨러(40)를 중심으로 양측에는 파이프 형태의 제1덕트(11)와 제2덕트(12)가 각각 연결되어 있으며, 상기 제1덕트(11)의 반대쪽에는 과급기(20)가 연결되고, 상기 제2덕트(12)의 반대쪽에는 엔진의 흡기다기관(30)이 연결된다.

또한 상기 제1,2덕트(11)(12)의 일부분에는 과급기(20)와 엔진의 흡기다기관 (30)에서 발생되는 진동을 흡수하기 위하여 주름관인 밸로우즈부(13)를 형성하게 되는데, 종래의 경우에는 상기 밸로우즈부(13)의 단면형상이 요입부와 요철부가 반복되는 형태인 톱니바퀴의 형상으로 구성됨에 따라 진동의 흡수에는 효과적인 반면에 과급기(20)를 통해 압축된 고온/고압의 공기가 제1덕트(11)와 제2덕트(12)를 따라 이동하는 과정에서 상기 밸로우즈부(13)의 형상에 의해 저항을 심하게 받게 되면서 공기의 흐름이 원활하지 못하게 되어 소음이 심하게 발생하게 되며, 밸로우즈부(13)가 쉽게 변형 및 파손되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인터쿨러를 중심으로 양측에 각각 과급기와 흡기다기관을 연결하고 있는 덕트에 밸로우즈부를 구성함에 있어서, 상기 밸로우즈부를 3줄나선형태로 구성함에 따라 진동의 흡수역할은 물론 밸로우즈부를 통과하는 고온/고압의 공기가 신속하고 원활하게 통과될 수 있도록 하여 소음을 감소시키고, 밸로우즈부의 변형 및 파손을 효과적으로 방지토록 한 자동차용 과급기의 덕트구조를 제공하는데 있다.

이와 같은 본 발명의 목적은 인터쿨러의 일단과 과급기를 연결해주는 제1덕트와 인터쿨러의 타단과 흡기다기관을 연결해주는 제2덕트에 각각 밸로우즈부를 구성함에 있어서, 상기 밸로우즈부를 3줄나선형으로 구성하므로서 달성되는 것이다.

이러한 본 발명은 과급기에 의해 고온/고압으로 변화된 공기가 제1덕트와 제2덕트의 밸로우즈부를 통과하는 과정에서 3줄나선형으로 구성된 밸로우즈부에 의해 와류를 형성하면서 유속이 빨라지고 원활하게 이동될 수 있어 소음을 최대한 감소시킬 수 있으며, 밸로우즈부가 변형되거나 파손되는 문제점을 효과적으로 해결할 수 있으므로 상기 목적을 달성할 수 있는 것이다.

도 1 은 종래 과급기와 인터쿨러와 흡기다기관이 덕트에 의해 연결된 상태를 도시한 요부 평면도.

도 2 는 본 발명에 따라 과급기와 인터쿨러와 흡기다기관이 덕트에 의해 연결된 상태를 도시한 요부 평면도.

도 3 은 본 발명에 따른 덕트에 구성된 밸로우즈부를 예시한 요부 평면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

110 : 제1덕트 120 : 제2덕트

130 : 밸로우즈부 200 : 과급기

300 : 흡기다기관 400 : 인터쿨러

이하, 본 발명의 특징을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시 예로서 그 기술구성 및 작용효과를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 도 2 는 본 발명에 따른 과급기의 덕트를 설치상태를 예시한 요부 평면도이며, 도 3 은 본 발명에 따라 과급기의 덕트에 형성된 밸로우즈부를 예시한 요부 평면도이다.

이에 예시한 바와 같이 본 발명은 인터쿨러(400)의 일단과 과급기(200)를 연결해주는 제1덕트(110)와 인터쿨러(400)의 타단과 흡기다기관(300)을 연결해주는 제2덕트(120)에 밸로우즈부를 구성함에 있어서, 상기 밸로우즈부(130)를 3줄나선형으로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 것이다.

이러한 본 발명은 과급기에서 생성된 고온/고압의 공기가 제1덕트(110)를 통해 인터쿨러(400)를 지나 제2덕트(120)를 통해 흡기다기관(300)으로 이동되는 과정에서 있어서, 제1,2덕트(110)(120)에 구비된 밸로우즈부(130)를 신속하고 원활하게 통과됨에 따라 소음이 최대한 감소되고 밸로우즈부(130)의 변형 및 파손 또한 효과적으로 방지할 수 있는 것이다.

즉, 도 2 는 본 발명에 따른 덕트의 설치상태를 예시한 것으로서, 인터쿨러 (400)의 일단은 과급기(200)와 제1덕트(110)에 의해 서로 연결되어 있고, 인터쿨러 (400)의 타단은 엔진의 흡기다기관(300)과 제2덕트(120)에 의해 서로 연결되어 있으며, 이때 상기 제1덕트(110)의 일부분과 제2덕트(120)의 일부분에는 과급기(200) 또는 흡기다기관(300)의 진동 등을 제어하기 위한 통상의 밸로우즈부(13)가 형성되어 있다.

여기서 본 발명의 특징은 상기 밸로우즈부(130)를 형성함에 있어서, 과급기 (200)에서 발생되는 고온/고압의 공기가 제1,2덕트(110)(120)를 통과하는 과정에서 밸로우즈부(130)에 의해 심한 간섭을 받지 않고 신속하면서도 원활하게 통과될 수 있도록 하여 소음을 최소화시키고 밸로우즈부(130)의 변형 및 파손 등을 미연에 방지코저 한 것이다.

즉, 본 발명은 밸로우즈부(130)를 도 3 에 예시한 바와 같이 3줄나선형으로구성하므로서, 상기 밸로우즈부(130)를 통과하는 고온/고압의 공기가 3줄나선을 따라 와류현상을 일으키며 나선형태로 회전되어 통과됨에 따라 유속이 더욱 빨라지며 원활하게 통과되어 밸로우즈부(130)를 통과하는 공기의 소음을 최대한 감소시킬 수 있는 것이며, 아울러 고온/고압의 공기에 의해 밸로우즈부(130)가 쉽게 변형되거나 심한 경우에는 파손되는 문제점을 효과적으로 해결할 수 있는 것이다.

여기서 상기 밸로우즈부(130)를 1줄나선형이나 2줄나선형으로 구성하게 되면 소음이 심하게 발생하게 되며 전체적인 유연성이 저하됨에 따라 과급기(200)나 흡기다기관(300)의 진동에 효과적으로 대처하기 힘든 문제점이 생기고, 밸로우즈부 (130)를 4줄나선형으로 구성할 경우에는 제작이 용이하지 못한 문제점이 생기므로 제작성이 양호하고 유연성을 그대로 유지하면서 소음을 줄이고 밸로우즈부(130)의 변형이나 파손을 방지하면서 공기의 흐름은 신속하고 원활하게 해줄 수 있는 3줄나선형을 채택한 것이다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 인터쿨러의 양단을 흡기다기관과 과급기에 각각 연결해주는 덕트의 밸로우즈부를 구성함에 있어서, 밸로우즈부의 형상을 3줄나선형으로 구성함에 따라 덕트의 밸로우즈부를 통과하는 고온/고압의 공기가 와류현상을 일으키며 빠른 유속으로 원활하게 밸로우즈부를 통과하게 됨에 따라 소음을 최소화시킬 수 있으며 밸로우즈부의 변형 및 파손을 효과적으로 방지할 수 있는 것이다.

Claims

인터쿨러(400)의 양단을 과급기(200)와 엔진의 흡기다기관(300)에 각각 연결해주는 제1,2덕트(110)(120)의 밸로우즈부를 구성함에 있어서,

밸로우즈부(130)를 3줄나선형으로 구성하여 밸로우즈부(130)를 통과하는 공기가 나선형태로 회전되면서 통과될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 과급기의 덕트구조.