KR20060022397A - 터보차저 터빈의 배기가스 누설 방지구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터보차저 터빈의 배기가스 누설 방지구조에 관한 것으로, 웨이스트 게이트 밸브(20)의 아암(21)에 피스톤링(30)이 설치되어 배기가스에 의한 압력에 의해 상기 피스톤링(30)이 원형홈(21a)의 외측면과 터빈하우징(10)의 통공 내주면에 밀착되는 구조로 이루어져 있다.

따라서, 아암(21)과 통공의 사이를 통한 배기가스의 누설현상이 방지되어 배기가스 누설로 인한 터보차저의 오염이나 내구력 저하 현상이 해소된다.

Description

터보차저 터빈의 배기가스 누설 방지구조{structure for preventing a exhaust gas leak of turbine in turbo charger}

도 1은 터빈하우징의 사시도,

도 2는 종래 웨이스트 게이트 밸브의 장착상태 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 웨이스트 게이트 밸브의 장착상태 단면도,

도 4는 본 발명의 요부 확대 사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 터빈하우징, 20 : 웨이스트 게이트 밸브,

21 : 아암, 21a : 원형홈,

22 : 크랭크레버, 23 : 액츄에이터로드,

30 : 피스톤링.

본 발명은 자동차의 터보차저에 관한 것으로, 특히 터빈하우징에 설치된 웨이스트 게이트 밸브를 통하여 배기가스가 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있도록 된 터보차저 터빈의 배기가스 누출 방지구조에 관한 것이다.

터보차저(turbo charger)는 배기가스의 배출력을 이용하여 터빈을 회전시켜서 이 터빈과 동 축상에 설치된 컴프레서를 작동시킴으로써 외기를 강제로 가압하여 엔진의 연소실로 공급하는 장치로서, 엔진 출력의 향상을 위해 장착된다.

도 1에는 터보차저의 터빈측 부분 즉, 터빈 하우징(10)이 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 측부에 배기가스 입구(11)가 형성되어, 이 입구(11)를 통해 유입된 배기가스가 터빈을 회전시키고 중앙의 출구(12)를 통해 배출되는 구조로 이루어져 있다.

한편, 터보차저에는 웨이스트 게이트 밸브(20;waste gate valve)가 설치되는데, 도시된 바와 같이 터빈하우징(10)에서 터빈의 이전 부분에 설치되어 입구(11)로 유입된 배기가스를 터빈을 거치지 않고 바이패스 통로를 통해 출구(12) 이후 부분으로 흐르게 함으로써 터빈의 출력을 제어하여 과급압을 조절하는 기능을 수행한다.

상기 웨이스트 게이트 밸브(20)는 소정 형상의 아암(21)에 연결되어 있으며, 이 아암(21)이 터빈하우징(10)을 관통하고, 그 단부에 크랭크레버(22)가 직각으로 연결되며, 이 크랭크레버(22)의 단부에 회동가능하게 액츄에이터로드(23)가 연결된 구조로 설치된다.

따라서, 액츄에이터 작동에 의해 액츄에이터로드(23)가 전후진하여 크랭크레버(22)가 아암(21)을 회동시킴으로써 웨이스트 게이트 밸브(20)가 개폐되도록 되어 있다.

그런데, 상기 웨이스트 게이트 밸브(20)의 아암(21)과 터빈하우징(10)에 형성된 통공의 사이에는 아암(21)과 터빈하우징(10)의 직접 마찰을 피하고 보다 부드럽게 작동되도록 하기 위하여 부시(24;bush)가 압입되어 있다.

그런데, 이와 같은 종래 구조에서는 엔진이 작동하여 터빈하우징(10)의 내부에 배기가스 압이 걸릴 때 바로 상기 아암(21)과 부시(24) 사이의 미세한 틈을 통하여 배기가스가 외부로 누출되는 현상이 발생하게 되며, 이에 따라 터보차저에 오염이 발생하고 내구력이 저하되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 과급압 조절을 위해 설치되는 웨이스트 게이트 밸브 설치 부위를 통한 배기가스의 누출을 방지함으로써 터보차저의 오염과 내구력 저하를 방지할 수 있도록 된 터보차저 터빈의 배기가스 누설 방지구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 웨이스트 게이트 밸브가 장착된 아암이 터빈하우징에 형성된 통공을 관통하고, 그 외측 단부에 크랭크레버와 액츄에이터로드가 연결되어 상기 아암이 회동되도록 된 웨이스트 게이트 밸브 장착구조에 있어서, 상기 아암의 외주면에 원형홈이 형성되고, 이 원형홈에 피스톤링이 삽입되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 엔진 작동으로 배기가스가 배출되어 터보하우징 내에 배기압이 걸리면 상기 피스톤링이 외측으로 이동하면서 홈의 내벽에 밀착됨으로써 강한 밀폐가 이루어져 배기가스가 터빈하우징의 외부로 누설되는 것이 방지된다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 웨이스트 게이트 밸브의 장착상태 단면도로서, 본 발명은 웨이스트 게이트 밸브(20)의 장착부에 적용되는 것이다.

웨이스트 게이트 밸브(20)는 종래의 구조와 같은 방식으로 장착되는데, 단지 터빈하우징(10)의 통공에 압입되는 부시(24)가 사용되지 않는다.

즉, 터빈하우징(10)에 형성된 통공에 일단에 웨이스트 게이트 밸브(20)가 장착된 아암(21)이 직접 삽입되어 터빈하우징(10)과 아암(21) 사이에 접촉이 발생하게 된다.

그리고, 상기 아암(21)의 터빈하우징(10) 외측 단부에 크랭크레버(22)가 수직으로 연결되고, 이 크랭크레버(22)에 액츄에이터로드(23)가 연결되어, 액츄에이터로드(23)가 액츄에이터에 의해 작동됨으로써 상기 크랭크레버(22)를 매개로 아암(21)이 회동되어 웨이스트 게이트 밸브(20)가 작동되어 바이패스포트가 개폐되도록 되어 있는 구조는 종래와 동일하다.

상기와 같은 구조에 있어서, 본 발명은 상기 통공 내부의 아암(21) 부분에 피스톤링(30)이 설치되는 것에 그 특징이 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 아암(21)의 통공 내측 부분에는 중간 위치의 외주면에 사각 단면 형상의 원형홈(21a)이 형성되고, 이 원형홈(21a)에 상기 피스톤링(30)이 설치된다.

상기 피스톤링(30) 역시 단면이 사각형상으로 형성되어 있으며, 일반적인 피 스톤링과 동일하게 몸체의 일부가 소정 간격 분리되어 있어, 공구를 사용하여 약간 벌린 상태에서 아암(21)의 원형홈(21a)에 장착할 수 있도록 되어 있다.

이제 상기 피스톤링(30)에 의한 배기가스 누설 차단 작용에 의해 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 엔진이 작동되어 터보차저의 터빈하우징(10) 내측으로 배기가스가 유입되면 터빈하우징(10)의 내부에는 배기압이 걸리게 된다. 즉, 도면의 좌측 공간에 배기압이 걸리게 된다.

이에 비하여 터빈하우징(10)의 외측부분(도면의 우측부분)에는 대기압이 걸리게 된다.

따라서, 양측 부분을 구분하고 있는 피스톤링(30)의 양측면에 배기압과 대기압이 작용하게 되는데, 배기압의 세기가 훨씬 크므로 피스톤링(30)이 터빈하우징(10)의 외측방향으로 밀려져 원형홈(21a)의 외측면에 밀착되어진다.

또한, 상기 피스톤링(30)은 자체의 형상에 의해 벌어지려는 성질을 가지고 있어 외주면이 터빈하우징(10)의 통공 내주면에 밀착되어 있으므로, 터빈하우징(10)의 내측공간과 내측공간을 완벽하게 차단하게 된다.

따라서, 터빈하우징(10) 내측 공간으로부터 웨이스트 게이트 밸브(20) 설치를 위한 통공을 통하여 외부로 배기가스가 누출되는 것이 방지된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 터빈하우징의 통공을 관통하는 웨이스트 게이트 밸브의 아암에 피스톤링이 구비되어 상기 통공을 통한 배기가스 누출이 방지됨으로써 배기가스 누출로 인한 터빈하우징의 오염이나 내구성 저하 현상 이 예방되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 웨이스트 게이트 밸브(20)가 장착된 아암(21)이 터빈하우징(10)에 형성된 통공을 관통하고, 그 외측 단부에 크랭크레버(22)와 액츄에이터로드(23)가 연결되어 상기 아암(21)이 회동되도록 된 웨이스트 게이트 밸브 장착구조에 있어서,

   상기 아암(21)의 외주면에 원형홈(21a)이 형성되고, 이 원형홈(21a)에 피스톤링(30)이 설치되는 것을 특징으로 하는 터보차저 터빈의 배기가스 누설 방지구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 원형홈(21a)과 피스톤링(30)은 모두 사각 단면 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 터보차저 터빈의 배기가스 누설 방지구조.

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