KR20200040071A - 엔진 시스템 - Google Patents

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KR20200040071A
KR20200040071A KR1020180119893A KR20180119893A KR20200040071A KR 20200040071 A KR20200040071 A KR 20200040071A KR 1020180119893 A KR1020180119893 A KR 1020180119893A KR 20180119893 A KR20180119893 A KR 20180119893A KR 20200040071 A KR20200040071 A KR 20200040071A
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exhaust gas
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outlet line
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KR1020180119893A
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양일석
한동희
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현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 엔진 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템은 배기가스에 의해 회전하는 터빈 휠 및 상기 터빈 휠의 회전 방향을 따라 배기 통로가 형성된 터빈 스크롤부를 포함하는 터빈; 엔진의 다수의 연소실 중 일부에서 배출된 배기가스가 상기 터빈으로 흐르도록 터빈 스크롤부에 연결되는 터빈 유입라인; 상기 터빈 휠을 회전시킨 배기가스가 토출되는 터빈 유출라인; 엔진의 다수의 연소실 중 다른 일부에서 배출된 배기가스가 상기 터빈 유출라인으로 보내는 바이패스 라인; 상기 바이패스 라인과 연결되고 상기 터빈 유출라인의 외주면을 따라 배기 통로가 형성된 바이패스 스크롤부; 및 상기 바이패스 스크롤부의 내주면에 형성되어 바이패스 스크롤부의 배기가스를 상기 터빈 유출라인으로 분사하는 바이패스 분사구; 를 포함할 수 있다. 상기 바이패스 스크롤부는 상기 터빈 스크롤부와 동일한 방향으로 스크롤될 수 있다.

Description

엔진 시스템 {ENGINE SYSTEM}
본 발명은 엔진 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바이패스 라인에 터빈 유출라인의 외주면을 감싸는 바이패스 스크롤부를 형성하고, 바이패스 스크롤부의 내주면에 터빈 유출라인을 흐르는 배기가스의 흐름과 사선방향 또는 평행한 방향으로 바이패스 분사구를 형성하여 터빈 유출라인의 배압을 저감시키는 엔진 시스템에 관한 것이다.
터보차저는 엔진의 연소 효율을 높이기 위한 연소용 공기를 과급시켜 주는 장치로서, 연소실에서 배출된 배기가스에 의해서 회전하는 터빈, 터빈에 의해서 회전하여 흡기를 압축하는 컴프레서를 포함한다. 터보차저는 흡기 매니폴드에 과도한 부스트 압력이 발생하는 경우에 이상 연소 현상 또는 엔진 이상현상을 초래할 수 있어, 엔진의 운전 조건에 따라 과도한 부스트 압력을 억제하기 위한 웨이스트 게이트를 구비하고 있다.
웨이스트 게이트는 터빈의 상류측 배기가스 유입관에 구비되며, 그 유입관을 통해 터빈으로 유입되는 배기가스의 일부를 외부로 바이패스시켜 배기가스에 의해 흡입 공기가 과도하게 압축되는 것을 방지하는 기능을 한다.
또 다른 과급 장치로서 모터를 사용하여 컴프레서를 구동시켜 외부 공기를 압축시킨 전동식 슈퍼차저가 사용되고 있다. 전동식 슈퍼차저는 배터리에 의해 구동되기 때문에 터보랙이 거의 없고, 주로 저속 저부하 영역에서 과급 공기를 공급한다. 일반적으로 차량에 사용되는 전동식 슈퍼차저는 모터의 출력이 제한되기 때문에 부스팅 영역이 저중속 영역으로 한정된다.
따라서, 터보차저와 전동식 슈퍼차저를 모두 구비한 새로운 개념의 엔진 시스템에 대한 개발이 요구되고 있다.
터보차저와 전동식 슈퍼차저를 모두 구비한 4기통 엔진에서, 2개의 기통(주로, 2번과 3번 기통)에 해당하는 헤드 배기포트는 터보차저의 터빈 유입라인과 연결되고, 다른 2개의 기통(주로 1번과 4번 기통)에 해당하는 헤드 배기포트는 바이패스 라인과 연결된다. 스크롤 형상의 터빈 유입라인으로 유입된 배기가스는 터빈 휠을 구동시킨 후, 터빈 유출라인을 통해 배출되고, 바이패스 라인으로 유입된 배기가스는 터빈 유출라인으로 바로 연결된다. 즉, 2개의 기통만이 터보차저의 터빈과 연결되어 있어 터보차저의 터빈으로 공급되는 배기 가스를 바이패스 시킬 필요가 없어, 웨이스트 게이트를 생략할 수 있다.
한편, 터빈 유입라인의 경우에는 터빈의 구동으로 인해 배압이 높으나, 바이패스 라인의 경우에는 저항체가 없으므로 배압이 상대적으로 낮다. 따라서, 기통별로 배압이 불균형해져 공연비 제어에 불리한 문제점이 있다.
또한, 바이패스 라인은 일반적으로 터빈 유출라인에 수직으로 합류하게 된다. 즉, 터빈을 구동시킨 후 터빈 유출라인으로 토출된 배기가스의 흐름과 바이패스 라인을 통해 터빈 유출라인으로 토출된 배기가스의 흐름은 수직하게 된다. 따라서 상기 터빈 유출라인을 흐르는 배기가스의 흐름을 방해하여, 바이패스 라인을 통과한 배기가스의 합류 지점에서 배압이 증가하는 문제점이 있다. 또한 터빈 유출라인 내의 배기가스의 흐름이 터빈 유출라인의 측면으로 편중되어, 상기 터빈 유출라인의 측면의 촉매만이 배기가스 내의 입자상 물질을 저감시킨다. 따라서 촉매의 입자상 물질을 저감하는 효율이 떨어진다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 배기가스에 의해 작동하는 터보차저와 모터에 의해 작동하는 전동식 터보차저를 구비한 엔진시스템에서 바이패스 분출구를 통해 터빈 유출라인 내의 배압을 저감시키고, 기통별 배압 불균형을 감소시키며, 배기가스의 유동 편중을 개선시키는 엔진 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템은 배기가스에 의해 회전하는 터빈 휠 및 상기 터빈 휠의 회전 방향을 따라 배기 통로가 형성된 터빈 스크롤부를 포함하는 터빈; 엔진의 다수의 연소실 중 일부에서 배출된 배기가스가 상기 터빈으로 흐르도록 터빈 스크롤부에 연결되는 터빈 유입라인; 상기 터빈 휠을 회전시킨 배기가스가 토출되는 터빈 유출라인; 엔진의 다수의 연소실 중 다른 일부에서 배출된 배기가스가 상기 터빈 유출라인으로 보내는 바이패스 라인; 상기 바이패스 라인과 연결되고 상기 터빈 유출라인의 외주면을 따라 배기 통로가 형성된 바이패스 스크롤부; 및 상기 바이패스 스크롤부의 내주면에 형성되어 바이패스 스크롤부의 배기가스를 상기 터빈 유출라인으로 분사하는 바이패스 분사구; 를 포함할 수 있다.
상기 바이패스 스크롤은 상기 터빈 스크롤부와 동일한 방향으로 스크롤 될 수 있다.
상기 바이패스 분사구는 상기 바이패스 스크롤부의 내주면을 따라 복수 개가 형성될 수 있다.
상기 바이패스 분사구는 상기 터빈 유출라인을 흐르는 배기가스의 흐름과 사선방향으로 형성될 수 있다.
상기 바이패스 분사구는 상기 터빈 유출라인을 흐르는 배기가스의 흐름과평행한 방향으로 형성될 수 있다.
상기 바이패스 분사구의 단면적은 일정할 수 있다.
상기 바이패스 분사구의 단면적은 상기 터빈 유출라인을 향하는 방향을 따라 점차 단면적이 좁아지는 테이퍼(taper) 형상일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템은 연료의 연소에 의해 구동력을 발생시키는 복수의 연소실을 포함하는 엔진; 상기 연소실로 과급 공기를 공급하도록 모터와 상기 모터에 의해 작동하는 전동식 컴프레서를 포함하는 전동식 슈퍼차저; 상기 연소실에서 배출되는 배기가스에 의해 회전하는 터빈 및 상기 터빈과 연동하여 회전하여 외기를 압축하는 컴프레서를 포함하는 터보차저; 상기 엔진의 다수의 연소실 중 일부에서 배출된 배기가스가 상기 터빈으로 흐르는 터빈 유입라인; 상기 터빈을 구동시킨 배기가스가 토출되는 터빈 유출라인; 및 상기 엔진의 다수의 연소실 중 다른 일부에서 배출된 배기가스가 상기 터빈 유출라인으로 보내는 바이패스 라인; 을 포함할 수 있다
상기 바이패스 라인과 상기 터빈 유출라인이 합류하는 배기라인 상에 장착되는 배기 가스 처리 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 바이패스 라인에는 상기 터빈 유출라인의 외주면을 따라 배기 통로가 형성된 바이패스 스크롤부가 연결되고, 상기 바이패스 스크롤부의 내주면에는 상기 바이패스 스크롤부의 배기가스를 상기 터빈 유출라인으로 분사하는 바이패스 분사구가 형성될 수 있다.
상기 바이패스 분사구는 상기 바이패스 스크롤부의 내주면을 따라 복수 개가 형성될 수 있다.
상기 바이패스 분사구는 상기 터빈 유출라인을 흐르는 배기가스의 흐름과 사선방향으로 형성될 수 있다.
상기 바이패스 분사구는 상기 터빈 유출라인을 흐르는 배기가스의 흐름과평행한 방향으로 형성될 수 있다.
상기 바이패스 분사구의 단면적은 일정할 수 있다.
상기 바이패스 분사구의 단면적은 상기 터빈 유출라인을 향하는 방향을 따라 점차 단면적이 좁아지는 테이퍼(taper) 형상일 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면 2개의 연소실에서 배출되는 배기가스는 터보차저를 작동시키고, 다른 2개의 연소실에서 배출되는 배기가스는 바이패스 라인과 연결되어 배기 가스 처리 장치로 직접 배출되기 때문에 웨이스트 게이트를 삭제할 수 있다.
또한, 바이패스 분사구가 터빈 유출라인을 흐르는 배기가스의 흐름과 사선방향 또는 평행한 방향으로 형성됨으로써 바이패스 라인을 지난 배기가스가 빠르게 토출될 수 있다. 따라서 터빈 유출라인 내의 배압이 감소하게 되고 터빈의 구동 효율이 증대될 수 있다.
또한, 터빈 유출라인 내의 배압이 감소하게 되어 기통별 배압의 불균형이 감소되고 공연비가 개선될 수 있다.
또한, 바이패스 라인을 지난 배기가스의 토출로 인해 터빈 유출라인을 흐르는 배기가스의 유동이 터빈 유출통로의 측면으로 편중되지 않는다. 따라서, 상기 터빈 유출라인을 흐르는 배기가스의 입자상 물질을 저감시키는 촉매의 효율이 높아진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템을 도시한 시스템도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엔진 시스템의 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템을 도시한 시스템도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템은 연료의 연소에 의해 구동력을 발생시키는 4개의 연소실을 포함하는 엔진(50), 상기 연소실에 과급 공기를 공급하는 터보차저(20), 상기 연소실로 과급 공기를 공급하고 모터에 의해 작동하는 전동식 슈퍼차저(40), 상기 연소실에 연결된 배기 매니폴드 및 배기라인(59)을 포함한다.
여기에서, 설명의 편의 상 네 개의 연소실을 구비한 4기통 엔진을 예시하나, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 연소실의 개수는 2개, 4개, 6개, 8개 등 다양할 수 있다. 상기 네 개의 연소실은 순차적으로 제1 연소실(52), 제2 연소실(53), 제3 연소실(54), 및 제4 연소실(55)로 지칭하기로 한다.
상기 배기 매니폴드는 상기 연소실 중 2개의 연소실 즉, 제2 연소실(53), 제3 연소실(54)에 연결되는 제1 배기 매니폴드(56)와 상기 연소실 중 다른 2개의 연소실 즉, 제1 연소실(52), 제4 연소실(55)에 연결되는 제2 배기 매니폴드(57)를 포함한다. 따라서, 상기 제2 연소실(53)과 제3 연소실(54)에서 배출된 배기가스는 상기 제1 배기 매니폴드(56)에서 합쳐지고, 상기 제1 연소실(52)과 제4 연소실(55)에서 배출된 배기가스는 상기 제2 배기 매니폴드(57)에서 합쳐진다.
상기 제1 배기 매니폴드(56)는 터빈 유입라인(25)과 연결되고, 상기 제2 배기 매니폴드(57)는 바이패스 라인(31)과 연결된다. 터빈 유출라인(29)과 상기 바이패스 라인(31)은 배기 라인(59)으로 합류한다. 상기 터빈 유출라인(33)과 상기 바이패스 라인(37)이 합류하는 상기 배기 라인(59)에는 배기 가스를 정화시키는 배기 가스 처리 장치(60)가 장착된다.
상기 터보차저(20)는 상기 연소실로 과급 공기를 공급하기 위한 것으로, 상기 연소실에서 배출되는 배기 가스에 의해 회전하는 터빈(23)과, 상기 터빈(23)과 연동하여 회전하여 외기를 압축하는 컴프레서(21)를 포함한다. 이때, 상기 터빈(23)은 상기 터빈 유입라인(25)과 연결되어 상기 제1 배기 매니폴드(56)를 통해 배출되는 배기 가스에 의해 동작한다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템은 2개의 연소실에 연결된 상기 제1 배기매니폴드(56)에서 배출된 배기가스가 상기 터빈 유입라인(25)을 통해 상기 터빈(23)을 구동시키므로, 상기 터빈(23)으로 유입되는 배기가스의 량을 조절하기 위한 웨이스트 게이트가 불필요하다.
상기 전동식 슈퍼차저(40)는 상기 연소실로 과급 공기를 공급하기 위한 것으로, 모터(41)와 전동식 컴프레서(43)를 포함한다. 상기 전동식 컴프레서(43)는 상기 모터(41)에 의해 작동하여 운전 조건에 따라 외기를 압축하여 상기 연소실로 공급한다. 흡기 라인(13)에는 상기 전동식 슈퍼차저(40)로 공급되는 일부 공기를 바이패스 시키는 전동식 슈퍼차저 바이패스 라인(45)이 구비된다. 상기 전동식 슈퍼차저 바이패스 라인(45)에는 전동식 슈퍼차저 바이패스 밸브(47)가 장착되어 상기 전동식 슈퍼차저(50)의 과급량을 조절한다.
즉, 에어클리너(11)를 통과하여 필터링 된 외기는 상기 터보차저(20)의 상기 컴프레서(21)를 통해 과급되고, 상기 흡기라인(13)을 통해 상기 전동식 슈퍼차저(40) 또는 상기 전동식 슈퍼차저 바이패스라인(45)을 지나 인터쿨러(15)에 의해 냉각된다. 냉각된 외기는 흡기 매니폴드(51)를 통해 상기 연소실로 유입된다. 상기 흡기 매니폴드(51)에는 스로틀 밸브(17)가 장착되어 상기 스로틀 밸브(17)의 개도량에 의해 상기 연소실로 공급되는 공기량이 조절된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템의 측면도이다.
엔진의 2개의 연소실에서 배출된 배기가스는 도 1에 도시된 제1 배기 매니폴드로 합쳐져 터빈 유입라인(25)을 통해 터빈으로 흐르게 된다. 상기 터빈 유입라인(25)의 단부에는 배기가스가 상기 터빈으로 유입되는 스크롤 형상의 터빈 스크롤부(26)가 구비된다. 상기 터빈 스크롤부(26)를 통해 유입된 배기가스는 상기 터빈을 구동시킨 후 터빈 유출라인(29)으로 토출된다.
한편, 엔진의 다른 2개의 연소실에서 배출된 배기가스는 제2 배기 매니폴드로 합쳐져 바이패스 라인(31)으로 흐르게 된다. 상기 바이패스 라인(31)의 단부에는 상기 터빈 유출라인을 감싸는 스크롤 형상의 바이패스 스크롤부(33)가 구비된다. 상기 바이패스 스크롤부(33)는 상기 터빈 스크롤부(26)와 동일한 방향으로 스크롤 되어 있다. 상기 바이패스 스크롤부(33)의 내주면에는 배기가스가 상기 터빈 유출라인(29)으로 분사되는 바이패스 분사구(35)가 형성될 수 있다. 이 때, 상기 바이패스 분사구(25)는 상기 바이패스 스크롤부(33)의 둘레를 따라 복수 개가 형성될 수 있다. 즉, 상기 바이패스 라인(31)으로 유입된 배기가스는 스크롤 형상의 상기 바이패스 스크롤부(33)에서 상기 바이패스 분사구(35)를 통해 상기 터빈 유출라인(29)으로 분사된다. 상기 바이패스 분사구(35)에 대해서는 도 3 및 4를 참고로 설명한다.
도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템의 단면도이다.
터빈 유입라인(25)을 흐른 배기가스는 터빈 스크롤부(26)를 통해 터빈 휠(27)로 유입되고, 상기 터빈 휠(27)을 회전시킨 후, 상기 터빈 휠(27)의 중심으로 모여 터빈 유출라인(29)으로 토출된다.
바이패스 라인(31)을 흐른 배기가스는 바이패스 스크롤부(33)의 내주면에 형성된 바이패스 분사구(35)를 통해 상기 터빈 유출라인(29)으로 분사된다. 따라서 상기 터빈 유출라인(29)에서 상기 터빈 휠(29)을 회전시킨 배기가스와 합류하게 된다.
여기서, 상기 바이패스 분사구(35)는 도 3과 같이 상기 터빈 휠(27)에서 토출되어 상기 터빈 유출라인(29)을 흐르는 배기가스의 흐름과 사선방향으로 형성될 수 있다. 상기 바이패스 분사구(35)의 단면적은 일정할 수 있다.
또한 상기 바이패스 분사구(35)는 도 4와 같이 상기 터빈 휠(27)에서 토출되어 상기 터빈 유출라인(29)을 흐르는 배기가스의 흐름과 평행한 방향으로 형성될 수 있다. 상기 바이패스 분사구(35)의 단면적은 일정할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 상기 바이패스 분사구(35)는 상기 터빈 유출라인(29)을 흐르는 배기가스의 흐름과 사선이거나 평행한 방향으로 배기가스를 분사시킬 수 있다. 따라서, 상기 바이패스 라인(31)으로부터 유입된 배기가스는 빠른 속도로 상기 터빈 유출라인(29)으로 토출된다. 상기 터빈 유출라인(31)을 흐르는 배기가스의 속도가 빨라지면서 베르누이 원리에 의해 상기 터빈 유출라인(29) 내의 압력이 감소하게 된다. 상기 터빈 유출라인(29)의 배압이 감소됨에 따라 상기 터빈의 구동 효율이 증대될 수 있다.
또한, 상기 바이패스 분사구(35)에서 배출된 배기가스와 상기 터빈 유출라인(29)을 흐르는 배기가스의 흐름이 사선이거나 평행하므로, 종래의 엔진 시스템과 같이 상기 터빈 유출라인(29)의 측면으로 배기가스가 편중되지 않는다. 따라서 입자상 물질을 저감시키는 매연 필터나 배기가스 내의 유해한 물질을 저감하는 촉매 컨버터의 효율이 높아질 수 있다.
또한, 엔진의 다수의 연소실 중 일부의 연소실에서 배출된 배기가스는 터빈을 구동시킨 후 상기 터빈 유출라인(29)으로 토출되므로 배압이 상대적으로 높다. 한편, 엔진의 다수의 연소실 중 다른 일부의 연소실에서 배출된 배기가스는 상기 터빈을 우회하여 상기 바이패스 라인(31)을 통해 상기 터빈 유출라인(29)으로 토출되므로 상대적으로 배압이 낮다. 즉, 상기 터빈 유입라인(25)의 배압이 상기 바이패스 라인(31)의 배압보다 상대적으로 높으므로 기통별로 배압의 불균형이 발생한다.
하지만, 본 발명의 실시예에 따른 엔진시스템의 경우, 상기 바이패스 분사구(35)의 형상으로 인해 상기 바이패스 분사구(35)에서 상기 터빈 유출라인(29)으로 배기가스가 빠르게 분사되어 상기 터빈 유출라인(29)을 흐르는 배기가스의 속도가 빨라진다. 베르누이의 원리에 따라 상기 터빈 유출라인(29)과 상기 터빈 유입라인(25)의 배압이 감소한다. 따라서, 상기 바이패스 라인(31)과 상기 터빈 유입라인(25)의 배압의 불균형을 완화시킬 수 있다. 즉, 엔진의 기통별 배압의 불균형을 완화시킬 수 있으며, 기통별 잔류가스의 불균형이 완화되어 공연비 제어 또한 개선될 수 있다.
상기 바이패스 분사구(35)의 단면적은 상기 터빈 유출라인을 향하는 방향을 따라 점차 단면적이 좁아지는 테이퍼(taper) 형상일 수 있다.
상기 바이패스 분사구(35)의 단면적이 점차 좁아지면서 연속 방정식에 의해 상기 바이패스 분사구(35)를 흐르는 배기가스의 속도는 점차 빨라지게 된다. 따라서 상기 바이패스 분사구(35)에서 상기 터빈 유출라인(29)으로 토출되는 배기가스의 속도가 더 빨라지므로 상기 터빈 유입라인(25)의 배압 완화 효과를 증대시킬 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
11: 에어클리너
13: 흡기라인
15: 인터쿨러
17: 스로틀 밸브
20: 터보차저
21: 컴프레서
23: 터빈
25: 터빈 유입라인
26: 터빈 스크롤부
27: 터빈 휠
29: 터빈 유출라인
31: 바이패스 라인
33: 바이패스 스크롤부
35: 바이패스 분사구
40: 전동식 슈퍼차저
41: 모터
43: 전동식 컴프레서
45: 전동식 슈퍼차저 바이패스 라인
47: 전동식 슈퍼차저 바이패스 밸브
50: 엔진
51: 흡기 매니폴드
52: 제1 연소실
53: 제2 연소실
54; 제3 연소실
55: 제4 연소실
56: 제1 배기 매니폴드
57: 제2 배기 매니폴드
59: 배기라인
60: 배기 가스 처리 장치

Claims (15)

  1. 배기가스에 의해 회전하는 터빈 휠 및 상기 터빈 휠의 회전 방향을 따라 배기 통로가 형성된 터빈 스크롤부를 포함하는 터빈;
    엔진의 다수의 연소실 중 일부에서 배출된 배기가스가 상기 터빈으로 흐르도록 터빈 스크롤부에 연결되는 터빈 유입라인;
    상기 터빈 휠을 회전시킨 배기가스가 토출되는 터빈 유출라인;
    엔진의 다수의 연소실 중 다른 일부에서 배출된 배기가스가 상기 터빈 유출라인으로 보내는 바이패스 라인;
    상기 바이패스 라인과 연결되고 상기 터빈 유출라인의 외주면을 따라 배기 통로가 형성된 바이패스 스크롤부; 및
    상기 바이패스 스크롤부의 내주면에 형성되어 바이패스 스크롤부의 배기가스를 상기 터빈 유출라인으로 분사하는 바이패스 분사구;
    를 포함하는 엔진 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바이패스 스크롤부는 상기 터빈 스크롤부와 동일한 방향으로 스크롤 된 것을 특징으로 하는 엔진 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 바이패스 분사구는 상기 바이패스 스크롤부의 내주면을 따라 복수 개가 형성된 것을 특징으로 하는 엔진 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 바이패스 분사구는 상기 터빈 유출라인을 흐르는 배기가스의 흐름과 사선방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 엔진 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 바이패스 분사구는 상기 터빈 유출라인을 흐르는 배기가스의 흐름과평행한 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 엔진 시스템.
  6. 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바이패스 분사구의 단면적은 일정한 것을 특징으로 하는 엔진 시스템.
  7. 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바이패스 분사구의 단면적은 상기 터빈 유출라인을 향하는 방향을 따라 점차 단면적이 좁아지는 테이퍼(taper) 형상인 것을 특징으로 하는 엔진 시스템.
  8. 연료의 연소에 의해 구동력을 발생시키는 복수의 연소실을 포함하는 엔진;
    상기 연소실로 과급 공기를 공급하도록 모터와 상기 모터에 의해 작동하는 전동식 컴프레서를 포함하는 전동식 슈퍼차저;
    상기 연소실에서 배출되는 배기가스에 의해 회전하는 터빈 및 상기 터빈과 연동하여 회전하여 외기를 압축하는 컴프레서를 포함하는 터보차저;
    상기 엔진의 다수의 연소실 중 일부에서 배출된 배기가스가 상기 터빈으로 흐르는 터빈 유입라인;
    상기 터빈을 구동시킨 배기가스가 토출되는 터빈 유출라인; 및
    상기 엔진의 다수의 연소실 중 다른 일부에서 배출된 배기가스가 상기 터빈 유출라인으로 보내는 바이패스 라인;
    을 포함하는 엔진 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 바이패스 라인과 상기 터빈 유출라인이 합류하는 배기라인 상에 장착되는 배기 가스 처리 장치; 를 더 포함하는 엔진 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 바이패스 라인에는 상기 터빈 유출라인의 외주면을 따라 배기 통로가 형성된 바이패스 스크롤부가 연결되고,
    상기 바이패스 스크롤부의 내주면에는 상기 바이패스 스크롤부의 배기가스를 상기 터빈 유출라인으로 분사하는 바이패스 분사구가 형성되는 것을 특징으로 하는 엔진 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 바이패스 분사구는 상기 바이패스 스크롤부의 내주면을 따라 복수 개가 형성된 것을 특징으로 하는 엔진 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 바이패스 분사구는 상기 터빈 유출라인을 흐르는 배기가스의 흐름과 사선방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 엔진 시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 바이패스 분사구는 상기 터빈 유출라인을 흐르는 배기가스의 흐름과평행한 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 엔진 시스템.
  14. 제12항 및 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바이패스 분사구의 단면적은 일정한 것을 특징으로 하는 엔진 시스템.
  15. 제12항 및 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바이패스 분사구의 단면적은 상기 터빈 유출라인을 향하는 방향을 따라 점차 단면적이 좁아지는 테이퍼(taper) 형상인 것을 특징으로 하는 엔진 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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