KR970007207B1 - 자동차의 터보 과급기에 있어서의 저속시 흡입 공기량 보상장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음

Description

자동차의 터보 과급기에 있어서의 저속시 흡입 공기량 보상장치

제1도는 종래기술의 개략도.

제2도는 본 발명의 자동차의 터보 과급기에 있어서의 저속시 흡입 공기량 보상장치의 개략도.

제3도는 제2도의 A부의 요부 확대도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 폴리 11 : 주축

20 : 클러치판 30 : 베어링

40 : 압력판 41 : 제1축

50 : 제1기어 60 : 제2기어

61 : 제2축 70 : 제3기어

71 : 제3축 80 : 제1팬

90 : 제2팬

본 발명은 자동차의 터보 과급기(Charger)에 관한 것으로, 특히 자동 클러치를 내장하여 저속시 컴퓨터(ECU)에서 상기 자동 클러치로 동력을 연결하여 rpm의 상승시 동력을 차단하고 배기압에 의한 동력만으로 콘트롤 할 수 있도록 한 자동차 과급기의 저속시 흡입 공기량 보상장치에 관한 것이다.

일반적인 차종에 적용되는 엔진을 과급하므로써 등급엔진의 출력향상을 도모하고, 완전 연소에 의한 배기량의 저감을 이룰 수 있도록 한, 터보 과급기(turbo charger) 및 슈퍼 과급기(Super Charger)가 제안되어 왔다.

예를들면 전자의 터보 과급김(過給機)는 제1도에 나타낸 바와같이 배기압에 의한 동력 만으로 흡입공기를 과급하여 연료와 혼합하므로써 이상적인 연소를 이룰수 있다.

즉, 엔진의 최고 회전수에서 배기압에 의한 터보 회전수가 약 15만 rpm까지 상승하며 충분한 공기량을 보상받을 수 있다.

따라서, 배기로 빠지는 에너지를 이용하기 때문에 엔진의 출력의 증강과 배기효율을 향상시킬 수가 있다.

그러나, 상기 터보 과급기는 엔진 자체 회전수(rpm)의 변화가 연속적이기 때문에 과급기의 응답성의 문제가 요구되어 왔다.

따라서, 하기와 같은 문제점이 지적된다.

첫째, 배기압이 낮은 저속에서는 흡입되는 공기량 또한 낮다.

둘째, 배기압이 낮기 때문에 연소상태가 나빠지고 공해오염도 기준치 저잠 측면에서 고속시와는 달리 급격히 나빠진다.

세째, 배기압이 낮기 때문에 어느정도의 안정된 출력 rpm까지 도달되는 시간적 자연이 길어진다.

또, 후자인 경우에는 상기 터보 과급기에서 볼수 없는 특징으로 엔진의 동력을 이용하여 공기를 과급하며, 터보 과급기의 응답성을 보완 할 수 있다는 잇점이 있으며, 저속시에도 엔진의 rpm에 적합하고 충분한 공기량 공급으로 연소상태가 고르게 된다.

그러나, 터보 과급기의 경우 엔진의 최고 회전수에서 배기압에 의한 터보 회전수가 약 15만 rpm까지 상승하며 충분한 공기량을 보상받을 수 있었으나, 슈퍼 과급기인 경우에는 엔진의 동력을 이하므로써 회전수를 높인다고 하더라도 기어 비의 한계가 있기 때문에 고속시 충분한 공기량 공급이 어렵다라는 문제가 있었다.

또 대기압보다 높은 압력으로 엔진에 공기를 송입하면, 배기량이 같은 엔진에서도 다량의 공기를 충전할 수 있어서 연료의 분사량을 증가시켜 엔진의 출력을 향상시킬 수 있다.

이러한 장치로서는 제1도에 도시되는 바와 같이은 장치가 보편적으로 사용되며, 최근 관성도 적으며 저속토크의 증대도 가능한 것도 개발되고 있다.

그러나, 상기와 같은 터보 과급기는 아이들 시 흡입 공기량의 보상문제가 요구되어 왔었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래기술을 해결하기 위한 것으로, 일반 차종의 엔진을 과급하므로써 종급 엔진의 출력향상을 도모하여 EM(공해오염도 기준치)의 저감을 꾀하는 데에 있다.

본 발명은 이러한 목적달성을 위하여, 엔진의 동력에 의하여 구동되는 폴리와; 상기 폴리에 일체로 형성된 주축 일단에 동력을 전달 및 차단하기 위한 클러치판과; 상기 클러치판의 착탈에 의하여 회전 제어되는 압력판을 가지는 제1축과; 상기 제1축 소정의 위치에 설치되는 제1기어와; 상기 제1기어와 이 맞물림하여 동력을 전달하기 위한 제2기어를 가지는 제2축과; 상기 제2기어와 이 맞물림되는 제3기어와; 상기 제3기어와 연장 형성된 제3축 일단에 제1팬이 설치되고 다른 일단에 제2팬이 설치된 것을 특징으로 한다.

또 상기 제1 및 제2팬은 고속시 상기 압력판과 클러치판이 이탈된 상태에서 연소실으로부터 배출된 가스에 하여 회전되도록 한 것을 특징으로 한다.

또 제1 및 제2팬은 저속시 컴퓨터의 출력값에 의하여 작동되는 압력판 및 클러치판의 면접속에 의해 구동되는 제1기어와 제2기어 및 제3기어의 회전에 의하여 발생되는 공기압을 연소실 내로 강제 전송시키는 것을 특징으로 한다.

또 상기 클러치판 내에 엔진의 회전수를 컴퓨터로 부터 전달받아 컨트롤 할 수 있는 전자석이 내장된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도 및 제3도는 본 발명의 자동차 과급기의 저속시 흡입 공기량 보상장치는 도시하지 않는 엔진의 동력에 의하여 구동되는 풀리(10)와, 상기 풀리(10)에 일체로 형성된 주축(11)과, 상기 주축(11) 일단에 상기풀리(10)로 부터 동력을 전달받아 차단 및 접속하기 위한 클러치판(20)이 설치되며, 상기 클러치판(20)의 배면에 베어링(30)이 설치된다.

또 상기 클러치판(20) 내에는 엔진의 회전수(rpm)를 컴퓨터로 부터 전달받아 컨트롤 할 수 있는 전자석(21)이 내장된다.

상기 클러치판(20)의 착탈에 의하여 회전에 제어되는 압력판(40)을 가지는 제1축(41) 양단에는 베어링(30)이 각각 설치되며, 상기 제1축(41)의 소정의 위치에 제1기어(50)가 설치되고, 이 제1기어(50)와 이 맞물림하여 동력을 전달하기 위한 제2기어(60)를 가지는 제2축(61)의 양단에 베어링(30)이 설치된다.

이어서, 상기 제2기어(60)와 이 맞물림되며 연소실로부터 연소된 배출 가스의 압력에 의하여 회전되는 제1팬(80)을 가지는 제3기어(70)와 연장 형성되는 제3축(71) 일단에 제2팬(90)이 설치되고, 상기 제1팬(80) 및 제2팬(90)에는 베어링(30)이 각각 설치된다.

이때, 상기 제1팬(80)은 연소실로 부터 배출되는 가스에 의하여 회전되도록 배기구쪽에 설치되고, 상기 제2팬(90)은 제1팬(80)의 회전에 의하여 발생되는 공기압을 연소실 내로 강제 전송시킬 수 있도록 설치하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 자동차 과급기의 저속시 흡입 공기량 보상장치는, 엔진이 고속 회전시 컴퓨터로 부터 엔진의 회전수가 기준치 이상이라는 판정하에 의하여 상기 압력판(40)과 클러치판(20)은 분리상태로 유지되며 제1기어(50) 및 제2기어(60), 제3기어(70)는 서로 이 맞물림한 상태에서 공회전된다.

따라서, 연소실로 부터 연소된 배출 가스에 의하여 제1팬(80)이 회전됨과 동시에, 상기 제1팬(80)과 연결형성된 제2팬(90)이 회전하여 발생된 신기(新氣) 연소실 내로 보냄으로써, 엔진의 성능을 높임과 동시에 완전연소를 꾀할 수가 있다.

또, 저속시에는 엔진의 회전수(rpm)를 컴퓨터에서 검출하고, 검출된 값에 의하여 클러치(20)내에 설치된 전자석(21)에 전원을 인가하면, 상기 전원에 의하여 상기 전자석(21)은 상기 압력판(40)과 면접촉하고, 상기 엔진으로부터 전달 받은 풀리(10)의 동력에 제1기어(50), 제2기어(60) 및 제3기어(70)로 동력전달됨으로서, 항상 일정한 압력의 신기를 발생시켜 엔진의 성능을 향상시키고 또 상기 엔진의 회전수가 일정치로 높아지면, 자동적으로 상기 클러치를 차단하여 동력원을 제거함으로써, 배기된 배기가스의 힘으로만 사용할 수 있도록 하였다.

따라서, 상기와 같은 작용을 하는 자동차 과급기의 저속시 흡입 공기량 보상장치는, 고속시 연소실으로부터 나온 배출가스의 에너지를 이용하여 엔진의 출력의 증강과 배기효율을 향상시킬 수가 있으며, 또 저속시, 엔진으로 부터 동력을 전달받아 강제적으로 팬을 작동시켜 얻어지는 공기를 연소실 내로 보냄으로써, 엔진의 회전수(rpm)가 일정한 수준에 이를 때까지 충분한 공기량을 공급함으로써, 연소상태를 고르게 할수 있는 잇점이 있다.

Claims (4)

1. 엔진의 동력에 의하여 구동되는 풀리와; 상기 풀리에 일체로 형성된 주축 일단에 설치되는 클러치판과; 상기 클러치판의 착탈에 의하여 회전 제어되는 압력판을 가지는 제1축과; 상기 제1축 소정의 위치에 설치되는 제1기어와; 상기 제1기어와 이 맞물림하여 동력을 전달하기 위한 제2기어를 가지는 제2축과; 상기 제2기어와 이 맞물림되는 제3기어와; 상기 제3기어와 연장 형성된 제3축 일단에 제1팬이 설치되고 다른 일단에 제2팬이 설치된 것을 특징으로 하는 자동차의 터보 과급 기에 있어서의 저속시 흡입 공기량 보상장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2팬은 고속시 상기 압력판과 클러치판이 이탈된 상태에서 연소실으로부터 배출된 가스에 하여 회전되도록 한 것을 특징으로 하는 자동차 과급기의 저속시 흡입 공기량 보상장치.
3. 제1항에 있어서, 제1 및 제2팬은 저속시 컴퓨터의 출력값에 의하여 작동되는 압력판 및 클러치판의 면접속에 의해 구동되는 제1기어와 제2기어 및 제3기어의 회전에 의하여 발생되는 공기압을 연소실 내로 강제 전송시키는 것을 특징으로 하는 자동차 터보 과급기에 있어서의 저속시 흡입 공기량 보상장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 클러치판 내에 엔진의 회전수를 컴퓨터로 부터 전달받아 컨트롤 할 수 있는 전자석이 내장된 것을 특징으로 하는 자동차 터보 과급기에 있어서의 저속시 흡입 공기량 보상장치.