KR100336271B1 - Stratification combustion system of recirculation exhaust gas - Google Patents

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Abstract

본 발명은 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템에 관한 것으로서, 흡기밸브가 두 개 이상인 다기통 가솔린 엔진에서 배기가스의 유해성분과 연료소비율을 감소시킬 수 있도록 함은 물론, 배기관에서 추출한 배기가스를 각 실린더의 흡기관에 유입시킴에 있어서 배기가스가 공기보다 먼저 유입되도록 함으로써 먼저 흡입된 배기가스는 연소실의 하부에, 나중에 유입되는 공기는 연소실의 상부에 위치하여 배기가스와 공기의 성층화를 이룰 수 있도록 함에 있다. 이를 위해 구성되는 본 발명은 캠샤프트의 회전에 의해 흡기조절밸브가 설치된 흡기관측 흡기밸브가 먼저 열리게 하여 흡기관에 유입된 재순환 배기가스가 연소실 내로 먼저 유입되게 하고, 캠의 위상차에 의해 인젝터가 설치된 흡기관측 흡기밸브를 후순위로 열리게 하여 인젝터에서 분사된 연료와 공기가 혼합되면서 연소실로 유입되도록 하는 한편, 연소실로 유입된 재순환 배기가스는 연소실의 벽면과 하부에 연료와 공기가 혼합된 혼합기는 연소실의 내부와 상부에 성층화되어 분포되도록 한 구성으로 이루어진다.The present invention relates to a stratified combustion system for recirculating exhaust gas, which can reduce harmful components and fuel consumption of exhaust gas in a multi-cylinder gasoline engine having two or more intake valves, as well as exhaust gas extracted from the exhaust pipe of each cylinder. In the intake pipe, the exhaust gas is introduced before the air so that the exhaust gas, which is first sucked in, is positioned under the combustion chamber, and the air introduced later is located in the upper part of the combustion chamber, so that the exhaust gas and the air are stratified. . According to the present invention, the intake pipe side of the intake pipe having the intake control valve is opened by rotation of the cam shaft so that the recycle exhaust gas introduced into the intake pipe first enters the combustion chamber, and the injector is installed by the cam phase difference. The intake valve side of the intake valve is opened in order to allow the fuel and air injected from the injector to mix and flow into the combustion chamber, while the recycled exhaust gas introduced into the combustion chamber is mixed with the fuel and air in the wall and bottom of the combustion chamber. It is composed of a structure that is stratified and distributed in the interior and top.

Description

재순환 배기가스의 성층 연소 시스템{STRATIFICATION COMBUSTION SYSTEM OF RECIRCULATION EXHAUST GAS}Stratified combustion system of recirculated exhaust gas {STRATIFICATION COMBUSTION SYSTEM OF RECIRCULATION EXHAUST GAS}

본 발명은 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템에 관한 것으로서, 특히 가솔린 엔진에서 배기가스를 재순환시켜 배기가스 중에 포함된 유해성분을 저감하기 위한 장치로 연소실 내부에서 재순환되는 배기가스를 성층화시켜 NOx와 HC를 함께 감소시키는 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stratified combustion system for recirculating exhaust gas. In particular, the present invention relates to a device for reducing harmful components contained in exhaust gas by recirculating the exhaust gas in a gasoline engine, stratifying the exhaust gas recycled in the combustion chamber to form NOx and HC A stratified combustion system of recycled exhaust gas is also reduced.

일반적으로 가솔린 엔진 뿐 아니라 모든 엔진에서 우리가 추구하고 있는 목표는 동일 배기량으로 최대의 큰 출력을 얻으면서도 반면에 운전경비는 가장 적게 들어야 하는 점이다. 다시 말하면, 최소의 경비로 최대의 효과를 얻자는 것이다. 여기에 한가지를 덧붙이자면 환경보전에 적합성이 있어야 한다는 점이다.In general, our goal for all engines, not just gasoline engines, is to achieve the greatest output at the same displacement, while operating costs are the lowest. In other words, get the maximum effect with the least cost. One thing to add to this is that environmental preservation should be appropriate.

전술한 목표를 추구하기 위한 노력으로 배기가스 재순환장치(Exhaust Gas Recirculation)에 대한 기술이 다양하게 연구되고 있다. 한편, 배기가스 재순환장치라 함은 배기가스 중의 질소산화물(NOx)을 저감시키는 수단으로 배기가스의 일부를 흡기계통에 되돌려 혼합기가 연소할 때 최고 온도를 낮추어 NOx의 생성량을 적게 하는 장치를 말한다. 종래의 배기가스 재순환장치를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.In an effort to pursue the aforementioned goals, various techniques for exhaust gas recirculation have been studied. On the other hand, the exhaust gas recirculation apparatus is a means for reducing nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas is a device for returning a portion of the exhaust gas to the intake cylinder to lower the maximum temperature when the mixer burns to reduce the amount of NOx produced. Referring to the conventional exhaust gas recirculation apparatus as an example.

도 1 은 종래 배기가스 재순환장치의 제 1 실시 예를 보인 예시도이다.1 is an exemplary view showing a first embodiment of a conventional exhaust gas recirculation apparatus.

도 1 에 도시된 배기가스 재순환장치는 USA 특허 5,279,273호에 개시된 기술로, 배기파이프(10)에서 배기가스를 추출하여 흡기메니폴드의 플레넘 챔버(15)에유입시키는 형태로 이루어진 것이다.The exhaust gas recirculation apparatus shown in FIG. 1 is a technology disclosed in USA Patent No. 5,279, 273, and is configured to extract the exhaust gas from the exhaust pipe 10 and introduce it into the plenum chamber 15 of the intake manifold.

전술한 바와 같은 시스템은 추출된 배기가스를 플레넘 챔버(15)에 유입시킴으로써 공기와 배기가스가 균일하게 혼합되는 효과를 얻을 수 있다.In the system as described above, by introducing the extracted exhaust gas into the plenum chamber 15, an effect of uniformly mixing air and exhaust gas can be obtained.

도 2 는 종래 배기가스 재순환장치의 제 2 실시 예를 보인 예시도이다.2 is an exemplary view showing a second embodiment of a conventional exhaust gas recirculation apparatus.

도 2 에 도시된 배기가스 재순환장치는 USA 특허 4,393,853호에 개시된 기술로, 배기가스를 배기파이프에서 추출하는 것은 도 1 과 동일하나, 실린더 벽(20)에 유입구(22)를 만들고 피스톤(24)의 상하 움직임과 유입구(22)에 장치된 개폐밸브(22a)에 의해 입구가 개방되게 하여 추출된 배기가스를 유입시키는 방법이 다르다.The exhaust gas recirculation apparatus shown in FIG. 2 is a technique disclosed in USA Patent No. 4,393,853. Extracting the exhaust gas from the exhaust pipe is the same as that of FIG. 1, but the inlet 22 is formed in the cylinder wall 20 and the piston 24 is provided. The method of injecting the extracted exhaust gas by opening the inlet by the opening / closing valve 22a provided in the inlet 22 and the vertical movement of the inlet 22 is different.

전술한 방법을 이용함으로써 배기가스는 연소실(26) 하부에 위치하게 되고 연료와 함께 흡기포트(28)로 유입된 공기는 연소실(26) 상부에 위치하는 성층화 구조를 갖게 된다. 이처럼 배기가스와 혼합기를 성층화시킴으로써 흡입된 혼합기가 실린더 벽(20), 피스톤(24)의 탄소침전물 및 오일에 직접 접촉하는 경우를 방지할 수 있고, 화염이 도달하기 어려운 작은 틈새(크레비스 볼륨)로 유입되는 경우 또한 방지하여 미연탄화수소(HC)의 감소를 실현할 수 있게 된다. 또한, 혼합기가 연소실(26) 상부에 위치되도록 함으로써 연소실(26)에 배기가스의 양이 많은 경우에도 점화를 안정적으로 할 수 있으며, 점화가 이루어졌을 때에는 배기가스에 의하여 화염의 온도가 감소하게 되어 NOx의 저감을 실현할 수 있게 된다.By using the above-described method, the exhaust gas is positioned below the combustion chamber 26 and the air introduced into the intake port 28 together with the fuel has a stratified structure located above the combustion chamber 26. By stratifying the exhaust gas and the mixer in this way, it is possible to prevent the sucked mixer from directly contacting the cylinder wall 20, the carbon precipitates of the piston 24, and the oil, and to a small gap (crevis volume) where the flame is difficult to reach. Inflow can also be prevented to reduce unburned hydrocarbons (HC). In addition, by allowing the mixer to be located above the combustion chamber 26, the ignition can be stable even when the amount of the exhaust gas is large in the combustion chamber 26. When the ignition is performed, the temperature of the flame is reduced by the exhaust gas. The reduction of NOx can be realized.

도 3 은 종래 배기가스 재순환장치의 제 3 실시 예를 보인 예시도이다.3 is an exemplary view showing a third embodiment of a conventional exhaust gas recirculation apparatus.

도 3 의 배기가스 재순환장치는 USA 특허 5,261,373호에 개시된 기술로, 도2 의 USA 특허 4,393,853호에 개시된 기술과 같은 효과를 얻기 위한 기술이나 다음과 같은 차이가 있다. 즉, 배기파이프(32)에서 추출한 배기가스를 흡기포트(34)에 각각 유입시키고, 배기가스의 유입되는 시점을 크랭크샤프트와 연결된 배기가스 분배기(36)를 통해 각 실린더(30)의 흡기과정이 시작하기 20∼30°전으로 한다. 이때, 배기가스의 유입은 흡기과정 초반에 끝나므로 흡기행정 초반부에 흡기포트(34)로 유입되는 공기의 대부분은 배기가스가 되고, 그 이후에는 공기와 연료가 흡입되어 연소실(38) 내부에는 배기가스와 혼합기가 성층화된다.The exhaust gas recirculation apparatus of FIG. 3 is a technique disclosed in USA Patent No. 5,261,373, and has a technique for obtaining the same effect as the technique disclosed in USA Patent No. 4,393,853 in FIG. That is, the exhaust gas extracted from the exhaust pipe 32 is introduced into the intake port 34, and the intake process of each cylinder 30 is performed through the exhaust gas distributor 36 connected to the crankshaft. 20-30 degrees before starting. At this time, since the inflow of the exhaust gas is completed at the beginning of the intake process, most of the air flowing into the intake port 34 at the beginning of the intake stroke becomes exhaust gas, and after that, air and fuel are sucked in and exhausted into the combustion chamber 38. The gas and the mixer are stratified.

도 4 는 종래 배기가스 재순환장치의 제 4 실시 예를 보인 예시도이다.4 is an exemplary view showing a fourth embodiment of the conventional exhaust gas recirculation apparatus.

도 4 의 배기가스 재순환장치는 USA 특허 5,379,743호에 개시된 기술로 USA 특허 5,261,373호에 개시된 기술과 같은 개념이다. 즉, 유입되는 공기의 유량을 조절하는 두 개의 유량조절밸브(42, 42a) 및 배기가스와 공기를 선택적으로 유입시킬 수 있는 선택밸브(44)를 흡기포트(40)에 설치한 것이다.The exhaust gas recirculation apparatus of FIG. 4 is a technology disclosed in USA Patent No. 5,379,743 and is the same concept as the technology disclosed in USA Patent No. 5,261,373. That is, two flow control valves 42 and 42a for adjusting the flow rate of the air introduced therein and a selection valve 44 for selectively introducing the exhaust gas and the air are installed in the intake port 40.

전술한 바와 같이 구성된 배기가스 재순환장치는 흡기행정 초반에는 42a의 유량조절밸브를 폐쇄시킨 상태에서 배기가스와 공기를 선택적으로 유입시키는 선택밸브(44)를 통해 배기가스만 유입시키고, 일정시간이 지난 후에는 선택밸브(44)를 조절하여 공기만 유입되도록 함으로써 연소실(46) 하부에 배기가스가 혼합기는 상부에 위치되도록 한다. 이러한 기술은 엔진속도가 빠르고 엔진부하가 클 때는 선택밸브(44)를 열어 충분하게 공기가 유입되도록 하였다.Exhaust gas recirculation device configured as described above, only the exhaust gas flows through the selection valve 44 which selectively flows the exhaust gas and air in a state of closing the flow control valve of 42a at the beginning of the intake stroke. Afterwards, only the air is introduced by adjusting the selector valve 44 so that the exhaust gas is located at the top of the mixer at the bottom of the combustion chamber 46. This technique opens the selector valve 44 to allow sufficient air inflow when the engine speed is high and the engine load is high.

전술한 도 1 내지 도 4 에 도시된 바와 같이 배기가스 재순환을 이용한 연소는 연소가스 온도의 저감이 이루어져 NOx의 감소를 추구할 수 있다. 또한, 정도에따라서 반대의 결과를 가져올 수도 있지만 어느 정도의 연료소비를 감소시킬 수 있다.As described above with reference to FIGS. 1 to 4, the combustion using the exhaust gas recirculation may reduce the combustion gas temperature and may seek to reduce the NOx. In addition, depending on the degree, it may have the opposite effect, but it can reduce the fuel consumption to some extent.

그러나, 배기가스를 재순환시키는 경우가 재순환시키지 않은 경우 비해서 HC의 배출량을 증가시키게 되며, 재순환되는 배기가스의 양이 많거나 엔진속도가 낮은 경우에는 불안정한 연소가 일어나기 쉬운 문제가 있다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여 제시된 방법이 배기가스와 혼합기를 연소실에서 성층화시키는 것이다.However, when the exhaust gas is recycled, the emission of HC is increased as compared with the case where the exhaust gas is not recycled, and when the amount of the exhaust gas being recycled is large or the engine speed is low, unstable combustion tends to occur. To solve this problem, the proposed method is to stratify the exhaust gas and the mixer in the combustion chamber.

전술한 바와 같이 배기가스와 혼합기가 성층화되면 혼합기가 실린더 벽면이나 피스톤에 직접 접촉할 기회가 적어지고 이는 혼합기가 실린더 벽면이나 피스톤에 있는 오일, 탄소침전물, 크레비스 볼륨 등으로 접촉하거나 유입되어 생성되는 HC의 발생을 막게 된다. 또한, 혼합기는 대부분 연소실 상부에 위치하므로 순환되는 배기가스의 양을 증가시켜도 안정적인 연소를 할 수 있을 뿐만 아니라, 엔진속도가 낮은 경우에도 안정적으로 연소를 할 수 있게 된다.As described above, when the exhaust gas and the stratifier are stratified, there is less opportunity for the mixer to directly contact the cylinder wall or the piston, which is generated by contacting or inflowing the oil into the cylinder wall or the piston, oil, carbon precipitate, crevis volume, etc. Will prevent the occurrence of In addition, since most of the mixers are located in the upper part of the combustion chamber, not only can the combustion be stable even by increasing the amount of exhaust gas circulated, but also the combustion can be stably performed even when the engine speed is low.

그러나, 전술한 도 2 의 USA 특허 4,393,853호에 개시된 기술은 배기가스를 재순환시키기 위하여 실린더 벽에 유입구를 설치하기 때문에 실린더 오일 소모의 증가를 야기시키고 냉각수 통로를 피해서 유입구를 설계하기에는 많은 제한이 따르게 된다.However, the above-described technique disclosed in USA Patent No. 4,393,853 of FIG. 2, because the inlet is installed in the cylinder wall to recycle the exhaust gas, causes an increase in cylinder oil consumption and a lot of limitations to design the inlet to avoid the coolant passage .

한편, 도 3 및 도 4 의 USA 특허 5,261,373호와 USA 특허 5,379,743호에 개시된 기술은 배기가스를 흡기행정 초반에 유입시키기 위하여 크랭크샤프트와 연결하여 매 사이클마다 재순환 배기가스를 유입시키는 유입구를 개폐시킬 수 있는 밸브(분배기, 전환밸브)를 설치하기 때문에 장치가 매우 복잡해지고 매 사이클마다 작동할 수 있는 즉 매우 짧은 시간에 유입구를 개폐시키는 밸브를 만들기가 매우 어려운 문제가 있다.Meanwhile, the technology disclosed in USA Patent 5,261,373 and USA Patent 5,379,743 of FIGS. 3 and 4 may be connected to a crankshaft to open and close the inlet for introducing recycled exhaust gas every cycle to introduce the exhaust gas into the intake stroke. Since there is a valve (distributor, switching valve) that is installed, the device becomes very complicated and it is very difficult to make a valve that can operate every cycle, that is, to open and close the inlet in a very short time.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 흡기밸브가 두 개 이상인 다기통 가솔린 엔진에서 배기가스의 유해성분과 연료소비율을 감소시킬 수 있도록 하는 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a stratified combustion system for recirculating exhaust gas, which can reduce harmful components and fuel consumption of exhaust gas in a multi-cylinder gasoline engine having two or more intake valves. There is this.

또한, 본 발명의 다른 목적은 배기관에서 추출한 배기가스를 각 실린더의 흡기포트에 유입시킴에 있어서 배기가스가 공기보다 먼저 유입되도록 함으로써 먼저 흡입된 배기가스는 연소실의 하부에, 나중에 유입되는 공기는 연소실의 상부에 위치하여 배기가스와 공기의 성층화를 이룰 수 있도록 함에 있다.Further, another object of the present invention is to introduce the exhaust gas extracted from the exhaust pipe into the intake port of each cylinder so that the exhaust gas flows in advance of the air so that the exhaust gas sucked in first is in the lower part of the combustion chamber, and the air introduced later is in the combustion chamber. Located in the upper portion of the exhaust gas and air stratified to achieve.

도 1 은 종래 배기가스 재순환장치의 제 1 실시 예를 보인 예시도.1 is an exemplary view showing a first embodiment of a conventional exhaust gas recirculation apparatus.

도 2 는 종래 배기가스 재순환장치의 제 2 실시 예를 보인 예시도.Figure 2 is an exemplary view showing a second embodiment of the conventional exhaust gas recirculation apparatus.

도 3 은 종래 배기가스 재순환장치의 제 3 실시 예를 보인 예시도.Figure 3 is an exemplary view showing a third embodiment of the conventional exhaust gas recirculation apparatus.

도 4 는 종래 배기가스 재순환장치의 제 4 실시 예를 보인 예시도.Figure 4 is an exemplary view showing a fourth embodiment of the conventional exhaust gas recirculation apparatus.

도 5 는 본 발명에 따른 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템을 보인 예시도.5 is an exemplary view showing a stratified combustion system of recycle exhaust gas according to the present invention.

도 6 은 본 발명에 따른 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템에서 동일한 양의 배기가스를 전달하기 위한 장치를 보인 예시도.6 illustrates an apparatus for delivering the same amount of exhaust gas in a stratified combustion system of recycled exhaust gas according to the present invention.

도 7 은 본 발명에 따른 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템에서 캠샤프트와 밸브의 열림정도를 보인 예시도.Figure 7 is an illustration showing the degree of opening of the camshaft and the valve in the stratified combustion system of recirculated exhaust gas according to the present invention.

도 8a 는 본 발명에 따른 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템에서 흡기밸브가 열리기 전 상태를 보인 사시도.8A is a perspective view showing a state before an intake valve is opened in a stratified combustion system of recycled exhaust gas according to the present invention;

도 8b 는 본 발명에 따른 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템에서 한 개의 흡기밸브가 열렸을 때의 상태를 보인 사시도.8B is a perspective view showing a state when one intake valve is opened in a stratified combustion system of recycled exhaust gas according to the present invention;

도 8c 는 본 발명에 따른 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템에서 두 개의흡기밸브가 열렸을 때의 상태를 보인 사시도.8C is a perspective view showing a state when two intake valves are opened in a stratified combustion system of recycled exhaust gas according to the present invention;

도 9 는 본 발명에 따른 재순환 배기가스 성층 연소 시스템의 다른 실시 예를 보인 사시도.9 is a perspective view showing another embodiment of a recycle exhaust gas stratified combustion system according to the present invention;

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **

100. 가솔린 엔진 102. 연소실100. Gasoline Engine 102. Combustion Chamber

104. 실린더 헤드 106. ECU104. Cylinder head 106. ECU

110, 110a. 흡기관 120, 120a. 흡기밸브110, 110a. Intake pipe 120, 120a. Intake valve

130. 배기관 140. 배기밸브130. Exhaust Pipe 140. Exhaust Valve

160. 흡기조절밸브 170. 인젝터160. Intake control valve 170. Injector

200. 배기가스 추출관 210. 배기가스 재순환 파이프200. Exhaust gas extraction pipe 210. Exhaust gas recirculation pipe

220. 재순환 배기가스 유량조절밸브 230. 캠샤프트220. Recirculating exhaust gas flow control valve 230. Camshaft

232, 232a. 캠 302. 연소실232, 232a. Cam 302. Combustion Chamber

304. 실린더 헤드 310, 310a. 흡기관304. Cylinder heads 310, 310a. Intake pipe

320, 320a. 흡기밸브 330. 배기관320, 320a. Intake valve 330. Exhaust pipe

340. 배기밸브 350. 흡기조절밸브340. Exhaust valve 350. Intake control valve

360. 인젝터360. Injector

본 발명은 전술한 목적에서와 같이 배기가스의 유해성분과 연료소비율을 감소시킬 목적으로 배기가스의 재순환 장치를 통해 재순환 배기가스가 외기보다 먼저 연소실로 유입되도록 하여 재순환 배기가스와 혼합기의 성층화를 이루도록 한 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템을 구성한 것이다.As described above, the present invention allows the recycled exhaust gas to flow into the combustion chamber before the outside air to reduce the harmful components of the exhaust gas and the fuel consumption rate to achieve the stratification of the recycled exhaust gas and the mixer. It constitutes a stratified combustion system of recycled exhaust gas.

전술한 바와 같은 구조의 재순환 배기가스 성층 연소 시스템은 실린더 헤드 적소에 두 개 이상이 한 조로 설치되어 외기를 연소실로 안내하는 다수의 흡기관, 각각의 흡기관을 개폐시키는 흡기밸브, 실린더 헤드의 적소에 적어도 하나 이상 설치되어 연소가스를 외기로 배출시키는 배기관, 배기관을 개폐시키는 배기밸브 및 연소실의 혼합기에 전기 불꽃으로 착화시키는 점화 플러그를 포함하여 이루어진 다기통 가솔린 엔진에 있어서, 각 조의 흡기관 중 하나의 흡기관 내부에 설치되어 연소실 내부로 유입되는 외기의 유량을 조절하는 흡기조절밸브, 각 조의 흡기관 중 다른 하나의 흡기관 내부에 설치되어 연료를 분사하는 인젝터, 배기관을 통해 배출되는 배기가스의 일부를 추출하여 안내하는 배기가스 추출관, 배기가스 추출관을 통해 추출된 배기가스를 흡기조절밸브가 설치된 각각의 흡기관으로 재순환시키는 배기가스 재순환 파이프, 배기가스 추출관과 배기가스 재순환 파이프의 사이에 설치되어 흡기조절밸브가 설치된 흡기관으로 유입되는 배기가스의 유량을 조절하는 재순환 배기가스 유량조절밸브 및 실린더 헤드의 적소에 설치되어 각각의 흡기밸브와 배기밸브를 위상차를 두고 여닫는 캠이 다수 형성된 캠샤프트로 이루어지며, 캠샤프트의 회전에 의해 흡기조절밸브가 설치된 흡기관측 흡기밸브가 먼저 열리게 하여 흡기관에 유입된 재순환 배기가스가 연소실 내로 먼저 유입되게 하고, 캠의 위상차에 의해 인젝터가 설치된 흡기관측 흡기밸브를 후순위로 열리게 하여 인젝터에서 분사된 연료와 공기가 혼합되면서 연소실로 유입되도록 하는 한편, 연소실로 유입된 재순환 배기가스는 연소실의 벽면과 하부에 연료와 공기가 혼합된 혼합기는 연소실의 내부와 상부에 성층화되어 분포되도록 한 구성으로 이루어진다.The above-described recirculation exhaust gas stratified combustion system has a plurality of inlet pipes installed in a cylinder head in place, and includes a plurality of intake pipes guiding outside air to the combustion chamber, an intake valve for opening and closing each intake pipe, and a place of cylinder heads. In a multi-cylinder gasoline engine comprising at least one exhaust pipe installed in the exhaust gas to discharge the combustion gas to the outside, an exhaust valve for opening and closing the exhaust pipe and an ignition plug to ignite the electric flame in the mixer of the combustion chamber, one of the intake pipe of each group Intake control valve is installed inside the intake pipe of the inlet control valve for regulating the flow rate of the outside air flowing into the combustion chamber, the injector is installed inside the other intake pipe of each intake pipe, injecting fuel, exhaust gas discharged through the exhaust pipe Exhaust gas extraction pipe for extracting and guiding a part, exhaust gas extracted through the exhaust gas extraction pipe It is installed between the exhaust gas recirculation pipe, the exhaust gas extraction pipe, and the exhaust gas recirculation pipe which recycles the gas to each intake pipe having the intake control valve, and regulates the flow rate of the exhaust gas flowing into the intake pipe having the intake control valve. It consists of a camshaft which is installed in the recirculation exhaust gas flow control valve and the cylinder head, and has a plurality of cams which open and close each intake valve and the exhaust valve with a phase difference, and the intake pipe side of the intake pipe having the intake control valve installed by rotation of the camshaft. The valve is opened first so that the recirculating exhaust gas flowing into the intake pipe is introduced into the combustion chamber first, and the intake pipe side of the intake pipe where the injector is installed is opened in the lower order by the phase difference of the cam to mix the fuel and air injected from the injector into the combustion chamber. While recirculating exhaust gas entering the combustion chamber The walls and the bottom of the chamber a fuel and air mixture is achieved by mixing a stratification is configured such that distribution in the inside and upper portion of the combustion chamber.

전술한 구성에서 배기가스 재순환 파이프는 흡기조절밸브가 설치된 흡기관에 연결됨이 양호하다.In the above configuration, the exhaust gas recirculation pipe is preferably connected to the intake pipe provided with the intake control valve.

또한, 전술한 배기가스 재순환 파이프는 흡기조절밸브가 설치된 흡기관의 흡기조절밸브와 흡기밸브 사이에 연결됨이 양호하다.In addition, the exhaust gas recirculation pipe described above is preferably connected between the intake control valve and the intake valve of the intake pipe in which the intake control valve is installed.

한편, 흡기조절밸브, 인젝터 및 재순환 배기가스 유량조절밸브는 자동차의ECU에 의해 제어된다.On the other hand, the intake control valve, the injector and the recirculation exhaust gas flow control valve are controlled by the ECU of the vehicle.

자동차의 ECU가 특정의 엔진속도와 특정의 엔진부하에서 배기가스를 재순환할 것을 결정하는 경우 흡기조절밸브는 닫히고 재순환 배기가스 유량조절밸브는 열리어 흡기조절밸브가 설치된 흡기관측 흡기밸브가 열리기 전에 흡기밸브에 대응하는 흡기조절밸브가 설치된 흡기관에 재순환 배기가스가 충전된다.If the ECU of the vehicle decides to recirculate the exhaust gas at a specific engine speed and a specific engine load, the intake control valve is closed and the recirculation exhaust gas flow control valve is opened before the intake pipe side intake valve with the intake control valve installed is opened. Recirculation exhaust gas is charged to the intake pipe provided with the intake control valve corresponding to the valve.

인젝터가 설치된 흡기관은 연소실내에서 스월유동을 발생시킬 수 있도록 형성된다.The intake pipe with the injector is formed to generate swirl flow in the combustion chamber.

재순환 배기가스 유량조절밸브와 흡기관을 연결하는 배기가스 재순환 파이프는 재순환 배기가스 유량조절밸브에서 시작되어 두 개로 분지되는 한편, 분지된 각각의 배기가스 재순환 파이프는 다시 일정길이 연장되어 흡기조절밸브가 설치된 각각의 흡기관으로 분지될 수 있다.The exhaust gas recirculation pipe connecting the recirculation exhaust gas flow regulating valve and the intake pipe is branched into two, starting from the recirculation exhaust gas flow regulating valve, while each branched exhaust gas recirculation pipe is lengthened again to extend the intake control valve. It can be branched to each intake pipe installed.

배기가스 재순환 파이프의 일단에서 타단까지의 길이는 모두 동일함이 양호하다.Preferably, the length from one end of the exhaust gas recirculation pipe to the other end is the same.

다른 한편으로, 본 발명에 따른 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템은 전술한 바와 같은 구성에서 인젝터를 실린더 헤드의 적소에 설치하여 연료를 연소실 내에 직접 분사하는 직접분사식 가솔린 엔진에 적용할 수도 있다.On the other hand, the stratified combustion system of recycled exhaust gas according to the present invention may be applied to a direct injection gasoline engine in which the injector is installed in place of the cylinder head in the configuration as described above, injecting fuel directly into the combustion chamber.

이하에서는 본 발명의 양호한 실시 예에 따른 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a stratified combustion system of recycled exhaust gas according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

도 5 는 본 발명에 따른 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템을 보인 예시도, 도 6 은 본 발명에 따른 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템에서 동일한 양의배기가스를 전달하기 위한 장치를 보인 예시도, 도 7 은 본 발명에 따른 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템에서 캠샤프트와 밸브의 열림정도를 보인 예시도이다.5 is an exemplary view showing a stratified combustion system of recycled exhaust gas according to the present invention, and FIG. 6 is an exemplary view showing an apparatus for delivering the same amount of exhaust gas in a stratified combustion system of recycled exhaust gas according to the present invention. 7 is an exemplary view showing the opening degree of the camshaft and the valve in the stratified combustion system of recirculated exhaust gas according to the present invention.

도 5 내지 도 7 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템은 다기통 가솔린 엔진(100)에서 두 개 이상이 한 조로 이루어진 다수의 흡기관(110, 110a), 흡기밸브(120, 120a), 배기관(130), 배기밸브(140), 점화플러그(도시하지 않음), 흡기조절밸브(160), 인젝터(170), 배기가스 추출관(200), 배기가스 재순환 파이프(210), 재순환 배기가스 유량조절밸브(220) 및 위상차를 갖는 캠(232, 232a)가 다수 형성된 캠샤프트(230)로 이루어진다.As shown in FIGS. 5 to 7, the stratified combustion system of the recirculated exhaust gas according to the present invention includes a plurality of intake pipes 110 and 110a and an intake valve of two or more in a multi-cylinder gasoline engine 100. 120, 120a), exhaust pipe 130, exhaust valve 140, spark plug (not shown), intake control valve 160, injector 170, exhaust gas extraction pipe 200, exhaust gas recirculation pipe 210 ), A recirculating exhaust gas flow control valve 220 and a cam shaft 230 having a plurality of cams 232 and 232a having a phase difference.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 재순환 배기가스 성층 연소 시스템에서는 캠샤프트(230)의 회전 및 캠(232, 232a)의 작용에 의해 흡기조절밸브(160)가 설치된 흡기관(110)측 흡기밸브(120)가 먼저 열린 후, 이어서 인젝터(170)가 설치된 흡기관(110a)측 흡기밸브(120a)가 열리는 순서로 작동하게 된다.In the recirculation exhaust gas stratified combustion system of the present invention configured as described above, the intake pipe 110 side intake valve having the intake control valve 160 installed by the rotation of the cam shaft 230 and the action of the cams 232 and 232a ( 120 is first opened, and then the intake pipe 110a on which the injector 170 is installed is operated in the order in which the intake valve 120a is opened.

전술한 바와 같은 작동에 의해 흡기조절밸브(160)가 설치된 흡기관(110)측 흡기밸브(120)가 먼저 열림으로써 흡기관(110)에 가득찬 재순환 배기가스가 연소실(102) 내부로 먼저 유입되어 연소실(102)의 벽면과 하부측에 분포되고, 인젝터(170)가 설치된 흡기관(110a)측 흡기밸브(120a)가 열림으로써 연료와 공기의 혼합된 혼합기가 연소실(102)로 유입되어 연소실(102)의 상부에 분포된다. 즉, 본 발명에 따른 재순환 배기가스 성층 연소 시스템은 배기가스의 일부를 연소실(102)로 재순환 시킴은 물론, 재순환된 배기가스와 혼합기를 성층화시키는 기술이다.By the operation as described above, the intake valve 120 on the intake pipe 110 having the intake control valve 160 is opened first so that the recycle exhaust gas filled in the intake pipe 110 first flows into the combustion chamber 102. And the air inlet valve 120a on the inlet pipe 110a provided with the injector 170 is opened to the wall surface and the lower side of the combustion chamber 102, so that a mixture of fuel and air flows into the combustion chamber 102 and the combustion chamber Distributed on top of 102. That is, the recycle exhaust gas stratified combustion system according to the present invention is a technique for stratifying a part of the exhaust gas into the combustion chamber 102 and stratifying the recycled exhaust gas and the mixer.

이처럼 본 발명에 따른 재순환 배기가스 성층 연소 시스템은 재순환 배기가스와 혼합기를 성층화시킴으로써 연료소비를 감소시킬 수 있음은 물론, 배기가스의 일부를 재순환시켜 혼합기와의 성층화를 유도함으로써 배기가스 내의 유해물질을 감소시킬 수가 있다.As such, the recycled exhaust gas stratified combustion system according to the present invention can reduce fuel consumption by stratifying the recycled exhaust gas and the mixer, and also recycles a part of the exhaust gas to induce stratification with the mixer to remove harmful substances in the exhaust gas. Can be reduced.

한편, 전술한 바와 같이 구성된 재순환 배기가스 성층 연소 시스템에서 재순환 배기가스와 혼합기를 성층화시키기 위한 조건으로써 인젝터(170)가 설치된 흡기관(110a)의 구성이 연소실(102) 내에 스월유동(수평 방향의 회전유동을 말함)을 발생시킬 수 있는 형상이어야 한다는 것이다.Meanwhile, in the recirculation exhaust gas stratified combustion system configured as described above, the configuration of the intake pipe 110a in which the injector 170 is installed is a swirl flow (horizontal direction) in the combustion chamber 102 as a condition for stratifying the recycle exhaust gas and the mixer. Rotational flow).

본 발명에 따른 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 먼저, 흡기관(110, 110a)은 외기를 연소실(102) 내로 유입시키기 위한 안내관으로, 이 흡기관(110, 110a)은 두 개 이상이 한 조로 이루어진다. 본 발명의 설명에서는 두 개가 한 조로 이루어진 흡기관(110, 110a)을 예로 들어 설명하기로 한다. 따라서, 4기통 가솔린 엔진(100)의 경우 총 8개의 흡기관(110, 110a)이 구성된다.Hereinafter, the stratified combustion system of recycled exhaust gas according to the present invention will be described in detail. First, the intake pipes 110 and 110a are guide tubes for introducing outside air into the combustion chamber 102, and two or more of the intake pipes 110 and 110a are formed in one pair. In the description of the present invention, the intake pipes 110 and 110a, which are composed of two sets, will be described as an example. Therefore, in the case of the four-cylinder gasoline engine 100, a total of eight intake pipes 110 and 110a are configured.

흡기밸브(120, 120a)는 각각의 흡기관(110, 110a)을 여닫는 것으로, 이 흡기밸브(120, 120a)는 실린더 헤드(104)의 적소에 설치되어 후술할 캠샤프트(230) 및 캠(232, 232a)에 의해 위상차를 두고 여닫히게 된다.The intake valves 120 and 120a open and close the respective intake pipes 110 and 110a, and the intake valves 120 and 120a are installed in place of the cylinder head 104 to be described later. 232, 232a) to close and close the phase difference.

배기관(130)은 연소실(102)에서 착화 연소된 연소가스를 외기로 배출시키기 위한 장치로, 이 배기관(130)은 실린더 헤드(104)의 적소에 적어도 하나 이상 설치된다. 이때, 실린더 헤드(104)의 적소에는 배기관(130)의 배기구를 여닫기 위한 배기밸브(140)가 설치되어 캠샤프트(230)에 의해 여닫히게 된다.The exhaust pipe 130 is an apparatus for discharging the combustion gas ignited and combusted in the combustion chamber 102 to the outside air, and the exhaust pipe 130 is installed at least one in place of the cylinder head 104. At this time, the exhaust valve 140 for opening and closing the exhaust port of the exhaust pipe 130 is installed in place of the cylinder head 104 is opened and closed by the cam shaft 230.

점화플러그는 연소실(102) 내에 성층화된 혼합기에 불꽂으로 착화시키는 것으로, 이 점화플러그는 실린더 헤드(104)의 적소에 설치된다.The spark plug is ignited by a fire in the stratified mixer in the combustion chamber 102, and the spark plug is installed in place of the cylinder head 104.

흡기조절밸브(160)는 연소실(102)로 유입되는 외기의 양을 조절하기 위한 밸브로, 이 흡기조절밸브(160)는 두 흡기관(110, 110a) 중 어느 하나의 흡기관(110)에 설치되어 자동차의 ECU(106)에 의해 제어된다.Intake control valve 160 is a valve for controlling the amount of outside air flowing into the combustion chamber 102, the intake control valve 160 is connected to any one of the intake pipe 110 of the two intake pipes (110, 110a). It is installed and controlled by the ECU 106 of the vehicle.

인젝터(170)는 연료를 분사하기 위한 것으로, 이 인젝터(170)는 두 흡기관(110, 110a) 중 흡기조절밸브(160)가 설치되지 않은 흡기관(110a)의 내부에 설치되어 연료를 분사하게 된다. 따라서, 인젝터(170)에 의해 분사된 연료는 인젝터(170)가 설치된 흡기관(110a)을 통해서 유입된 공기와 혼합되어 혼합기의 형태로 연소실(102)로 유입된다. 이때, 인젝터(170)는 자동차의 ECU(106)에 의해 제어된다.The injector 170 is for injecting fuel, and the injector 170 is installed inside the intake pipe 110a in which the intake control valve 160 is not installed among the two intake pipes 110 and 110a to inject fuel. Done. Therefore, the fuel injected by the injector 170 is mixed with the air introduced through the intake pipe 110a in which the injector 170 is installed and flows into the combustion chamber 102 in the form of a mixer. At this time, the injector 170 is controlled by the ECU 106 of the vehicle.

한편, 전술한 바와 같은 구성에서 재순환 배기가스와 혼합기를 성층화시키기 위한 조건으로써 인젝터(170)가 설치된 흡기관(110a)의 구성이 연소실(102) 내에 스월유동을 발생시킬 수 있는 형상으로 형성된다. 즉, 인젝터(170)가 설치된 흡기관(110a)은 연소실(102) 내로 혼합기의 유입시 유입된 혼합기가 연소실(102) 벽면을 타고 회전 유동되어 연소실(102)의 상부에 분포될 수 있도록 하는 형상으로 형성된다.On the other hand, in the configuration as described above, the configuration of the intake pipe 110a in which the injector 170 is installed as a condition for stratifying the recycle exhaust gas and the mixer is formed in a shape capable of generating swirl flow in the combustion chamber 102. That is, the inlet pipe 110a in which the injector 170 is installed has a shape such that the mixer introduced when the mixer is introduced into the combustion chamber 102 can be rotated through the wall of the combustion chamber 102 and distributed in the upper portion of the combustion chamber 102. Is formed.

배기가스 추출관(200)은 배기관(130)을 통해 배출되는 연소가스의 일부를 추출하는 관으로, 이 배기가스 추출관(200)은 배기관(130)의 일측에 형성된다.The exhaust gas extraction pipe 200 is a pipe that extracts a part of the combustion gas discharged through the exhaust pipe 130, and the exhaust gas extraction pipe 200 is formed at one side of the exhaust pipe 130.

배기가스 재순환 파이프(210)는 배기가스 추출관(200)으로부터 배기관(130)으로부터 추출된 재순환 배기가스를 흡기조절밸브(160)가 설치된 흡기관(110)으로 재순환시키기 위한 관으로, 이 배기가스 재순환 파이프(210)는 후술할 재순환 배기가스 유량조절밸브(220)로부터 흡기조절밸브(160)가 설치된 각각의 흡기관(110)에 연결된다.The exhaust gas recirculation pipe 210 is a pipe for recirculating the recycled exhaust gas extracted from the exhaust pipe 130 from the exhaust gas extraction pipe 200 to the intake pipe 110 provided with the intake control valve 160. The recirculation pipe 210 is connected to each intake pipe 110 provided with the intake control valve 160 from the recycle exhaust gas flow control valve 220 which will be described later.

한편, 배기가스 재순환 파이프(210)의 흡기조절밸브(160)가 설치된 각각의 흡기관(110)에 연결되는 끝단은 흡기조절밸브(160)와 흡기밸브(120) 사이의 흡기관(110) 적소에 연결된다.On the other hand, the end connected to each of the intake pipe 110 in which the intake control valve 160 of the exhaust gas recirculation pipe 210 is installed, the intake pipe 110 between the intake control valve 160 and the intake valve 120 is in place. Is connected to.

또한, 전술한 배기가스 재순환 파이프(210)는 재순환 배기가스 유량조절밸브(220)에서 시작되어 두 개로 분지되는 한편, 분지된 각각의 배기가스 재순환 파이프(210)는 다시 일정길이 연장되어 흡기조절밸브(160)가 설치된 각각의 흡기관(110)으로 분지된다. 이때, 배기가스 재순환 파이프(210)의 일단에서 타단까지의 길이는 모두 동일하게 이루어진다. 이처럼, 도 5 및 도 6 에서와 같이 배기가스 재순환 파이프(210)를 동일 길이로 설치한 이유는 각 연소실(102)에 유입되는 재순환 배기가스의 유량을 동일하게 하기 위함이다.In addition, the above-described exhaust gas recirculation pipe 210 is branched into two, starting from the recirculation exhaust gas flow control valve 220, while each branched exhaust gas recirculation pipe 210 is extended again by a predetermined length and is an intake control valve. Branched to each intake pipe 110 is installed (160). At this time, the length from one end to the other end of the exhaust gas recirculation pipe 210 is made the same. As described above, the reason why the exhaust gas recirculation pipe 210 is installed at the same length as in FIGS. 5 and 6 is to make the flow rate of the recirculating exhaust gas flowing into each combustion chamber 102 the same.

재순환 배기가스 유량조절밸브(220)는 배기가스 추출관(200)으로부터 배기가스 재순환 파이프(210)로 유입되는 재순환 배기가스의 유량을 조절하기 위한 밸브로, 이 재순환 배기가스 유량조절밸브(220)는 배기가스 추출관(200)과 배기가스 재순환 파이프(210)의 사이에 설치된다. 한편, 전술한 재순환 배기가스 유량조절밸브(220)는 자동차의 ECU(106)에 의해 제어된다.The recirculation exhaust gas flow control valve 220 is a valve for controlling the flow rate of the recirculation exhaust gas flowing into the exhaust gas recirculation pipe 210 from the exhaust gas extraction pipe 200. Is installed between the exhaust gas extraction pipe 200 and the exhaust gas recirculation pipe 210. On the other hand, the above-described recycle exhaust gas flow control valve 220 is controlled by the ECU 106 of the vehicle.

캠샤프트(230)는 흡·배기밸브(120, 120a, 140)를 여닫기 위한 것으로, 이캠샤프트(230)에는 흡·배기밸브(120, 120a, 140)를 여닫는 캠(232, 232a)이 다수 형성되어 있다. 한편, 흡·배기밸브(120, 120a, 160)는 크랭크샤프트(도시하지 않음)가 2회전하는 사이에 각각 1 회씩 개폐하므로 캠샤프트(230)는 크랭크샤프트의 1/2속도로 회전하게 된다.The cam shaft 230 is for opening and closing the intake / exhaust valves 120, 120a and 140, and the cam shaft 230 includes a plurality of cams 232 and 232a for opening and closing the intake and exhaust valves 120, 120a and 140. It is. On the other hand, since the intake / exhaust valves 120, 120a and 160 are opened and closed once each of the crankshafts (not shown) are rotated two times, the cam shaft 230 rotates at a half speed of the crankshaft.

한편, 전술한 캠(232, 232a)은 조합캠이라 할 수 있는데, 이러한 조합캠은 기존의 엔진에서는 흡기밸브 열림시기를 위상차를 가지고 달리함으로써 두 개의 흡기밸브 중 한 개가 먼저 열리고 일정시간이 지난 후 타측의 흡기밸브가 열려서 유입되는 유동(스월유동)을 강화시키거나 밸브의 힘을 동시에 실시하지 않음으로 엔진소음의 감소를 위해 사용하였다. 그러나, 전술한 조합캠(232, 232a)을 본 발명에서는 엔진(100)의 성능보다는 재순환 배기가스가 연소실(102) 내에 성층화되도록 하는데 사용한 것이다.Meanwhile, the aforementioned cams 232 and 232a may be referred to as combination cams. In the conventional engine, one of the two intake valves is first opened after a predetermined time by changing the intake valve opening timing with a phase difference. The intake valve on the other side was used to reduce the engine noise by enhancing the flow (swirl flow) introduced or opening the valve at the same time. However, the combination cams 232 and 232a described above are used in the present invention so that the recycle exhaust gas is stratified in the combustion chamber 102 rather than the performance of the engine 100.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템에서 자동차의 ECU(106)가 특정의 엔진속도와 특정의 엔진부하에서 배기가스를 재순환할 것을 결정하는 경우 흡기조절밸브(160)는 닫히고 재순환 배기가스 유량조절밸브(220)는 열리어 흡기조절밸브(160)가 설치된 흡기관(110)측 흡기밸브(120)가 열리기 전에 이 흡기밸브(120)에 대응하는 흡기관(110)에 재순환 배기가스가 충전된다.When the ECU 106 of the vehicle determines to recirculate exhaust gas at a specific engine speed and a specific engine load in the stratified combustion system of recirculated exhaust gas according to the present invention configured as described above, the intake control valve 160 The closed and recirculated exhaust gas flow control valve 220 is connected to the intake pipe 110 corresponding to the intake valve 120 before the intake pipe 120 on the intake pipe 110 side in which the intake control valve 160 is installed is opened. Recycled exhaust gas is charged.

한편, 흡기조절밸브(160)가 설치된 흡기관(110)에 재순환 배기가스가 충전된 상태에서 회전하는 캠(232, 232a)의 작용에 의해 흡기조절밸브(160)가 설치된 흡기관(110)측 흡기밸브(120)가 먼저 열린 다음 인젝터(170)가 설치된 흡기관(110a)측흡기밸브(120a)가 열리게 된다.On the other hand, the intake pipe 110 side in which the intake control valve 160 is installed by the action of the cams 232 and 232a which rotate in a state where the recirculation exhaust gas is filled in the intake pipe 110 in which the intake control valve 160 is installed. The intake valve 120 is opened first, and then the intake pipe 110a on which the injector 170 is installed is opened.

전술한 바와 같이 흡기조절밸브(160)가 설치된 흡기관(110)측 흡기밸브(120)가 먼저 열림으로써 흡기관(110)에 가득찬 재순환 배기가스가 연소실(102) 내부로 먼저 유입되어 연소실(102)의 벽면과 하부측에 분포되고, 인젝터(170)가 설치된 흡기관(110a)측 흡기밸브(120a)가 열림으로써 연료와 공기의 혼합된 혼합기가 연소실(102)로 유입되어 연소실(102)의 상부에 분포되어 연소실(102) 내로 유입된 재순환 배기가스와 혼합기는 성층화된다.As described above, the intake valve 120 on the intake pipe 110 having the intake control valve 160 is opened first, so that the recycle exhaust gas filled in the intake pipe 110 is first introduced into the combustion chamber 102 and the combustion chamber ( The intake pipe 120a of the intake pipe 110a, which is distributed on the wall surface and the lower side of the 102 and provided with the injector 170, is opened, whereby a mixture of fuel and air flows into the combustion chamber 102 and the combustion chamber 102 The recycle exhaust gas and the mixer, which are distributed in the upper portion of and flowed into the combustion chamber 102, are stratified.

이상에서와 같이 본 발명의 재순환 배기가스 성층 연소 시스템은 배기가스의 일부를 연소실(102)로 재순환 시켜 혼합기와 성층화를 유도함으로써 연료소비를 감소시킴은 물론, 배기가스 내의 유해물질을 감소시킨다.As described above, the recycle exhaust gas stratified combustion system of the present invention recycles a portion of the exhaust gas into the combustion chamber 102 to induce a mixture and stratification, as well as to reduce fuel consumption and to reduce harmful substances in the exhaust gas.

전술한 구성을 정리·요약하면 다음과 같다. 각 조의 흡기관(110, 110a) 중 하나의 흡기관(110) 내부에 설치되어 연소실(102) 내부로 유입되는 외기의 유량을 조절하는 흡기조절밸브(160), 각 조의 흡기관(110, 110a) 중 다른 하나의 흡기관(110a) 내부에 설치되어 연료를 분사하는 인젝터(170), 배기관(130)을 통해 배출되는 배기가스의 일부를 추출하여 안내하는 배기가스 추출관(200), 배기가스 추출관(200)을 통해 추출된 배기가스를 흡기조절밸브(160)가 설치된 각각의 흡기관(110)으로 재순환시키는 배기가스 재순환 파이프(210), 배기가스 추출관(200)과 배기가스 재순환 파이프(210)의 사이에 설치되어 흡기조절밸브(160)가 설치된 흡기관(110)으로 유입되는 배기가스의 유량을 조절하는 재순환 배기가스 유량조절밸브(220) 및 각각의 흡기밸브(120, 120a)와 배기밸브(140)를 위상차를 두고 여닫는 캠(232, 232a)이 다수 형성된 캠샤프트(230)로 이루어지며, 캠샤프트(230)의 회전에 의해 흡기조절밸브(160)가 설치된 흡기관(110)측 흡기밸브(120)가 먼저 열리게 하여 흡기관(110)에 유입된 재순환 배기가스가 연소실(102) 내로 먼저 유입되게 하고, 캠(232, 232a)의 위상차에 의해 인젝터(170)가 설치된 흡기관(110a)측 흡기밸브(120a)를 후순위로 열리게 하여 인젝터(170)에서 분사된 연료와 공기가 혼합되면서 연소실(102)로 유입되도록 하는 한편, 연소실(102)로 유입된 재순환 배기가스는 연소실(102)의 벽면과 하부에 연료와 공기가 혼합된 혼합기는 연소실(102)의 내부와 상부에 성층화되어 분포되도록 한 구성으로 이루어진다.The above configuration is summarized and summarized as follows. Intake control valve 160 installed in one of the intake pipes 110 of each of the intake pipes 110 and 110a of each group to adjust the flow rate of the outside air flowing into the combustion chamber 102, and the intake pipes 110 and 110a of each group Is installed inside the other intake pipe 110a, the injector 170 for injecting fuel, the exhaust gas extraction pipe 200 for extracting and guiding a part of the exhaust gas discharged through the exhaust pipe 130, and the exhaust gas Exhaust gas recirculation pipe 210 for recycling the exhaust gas extracted through the extraction pipe 200 to each intake pipe 110 provided with the intake control valve 160, the exhaust gas extraction pipe 200, and the exhaust gas recirculation pipe. Recirculation exhaust gas flow control valve 220 and each intake valve (120, 120a) is installed between the 210 to adjust the flow rate of the exhaust gas flowing into the intake pipe 110, the intake control valve 160 is installed And cams 232 and 232a for opening and closing the exhaust valve 140 at a phase difference are formed. The intake pipe 120 is made of a shaft 230, the intake pipe 110 side in which the intake control valve 160 is installed by the rotation of the cam shaft 230 is opened first, the recirculated exhaust flowed into the intake pipe 110 The gas is first introduced into the combustion chamber 102, and the intake pipe 120a on the intake pipe 110a in which the injector 170 is installed is opened in a lower order by the phase difference between the cams 232 and 232a, and then injected from the injector 170. The mixed fuel and air are introduced into the combustion chamber 102 while the recycled exhaust gas introduced into the combustion chamber 102 is mixed with the fuel and air at the wall and the bottom of the combustion chamber 102. It is composed of a structure that is stratified and distributed in the interior and top.

이하, 본 발명에 따른 재순환 배기가스 성층 연소 시스템의 작용 및 효과를 설명한다.Hereinafter, the operation and effects of the recycle exhaust gas stratified combustion system according to the present invention will be described.

도 8a 는 본 발명에 따른 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템에서 흡기밸브가 열리기 전 상태를 보인 사시도, 도 8b 는 본 발명에 따른 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템에서 한 개의 흡기밸브가 열렸을 때의 상태를 보인 사시도, 도 8c 는 본 발명에 따른 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템에서 두 개의 흡기밸브가 열렸을 때의 상태를 보인 사시도이다.8A is a perspective view showing a state before the intake valve is opened in the stratified combustion system of recirculated exhaust gas according to the present invention, and FIG. 8B is a state in which one intake valve is opened in the stratified combustion system of recirculated exhaust gas according to the present invention. 8C is a perspective view showing the state when two intake valves are opened in the stratified combustion system of recycled exhaust gas according to the present invention.

도 5 내지 도 8c 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 재순환 배기가스 성층 연소 시스템에는 가솔린 엔진(100)의 ECU(106)에서 재순환 배기가스의 유입을 결정하면 흡기관(110)에 설치된 흡기조절밸브(160)가 닫힌다. 배기가스를 재순환하는 운전영역은 경부하의 낮은 엔진속도이므로 이러한 운전영역은 흡기조절밸브(160)를닫아서 흡기유동을 강하게 하는 것과 같은 영역이다.5 to 8c, the recirculation exhaust gas stratified combustion system according to the present invention has an intake control valve installed in the intake pipe 110 when the inflow of the recirculation exhaust gas is determined by the ECU 106 of the gasoline engine 100. 160 is closed. Since the operating region for recirculating the exhaust gas is a low engine speed at light load, such an operating region is such as to close the intake control valve 160 to increase the intake flow.

따라서, 본 발명에서 추구하는 방식으로 배기가스를 유입시키기 위하여 흡기조절밸브(160)를 닫아도 엔진(100)의 성능 저하에는 관계가 없으며 일반적인 엔진운전 작동방법이다.Therefore, even if the intake control valve 160 is closed in order to introduce the exhaust gas in the manner sought in the present invention, the performance of the engine 100 is not affected and is a general engine driving operation method.

한편, 전술한 바와 같은 상태에서부터 ECU(106)에서는 재순환 배기가스 유량조절밸브(220)가 열리도록 신호를 주고 흡기밸브(110)가 열리기 전까지 흡기조절밸브(160)와 흡기밸브(120) 사이의 공간에 도 8a 에서와 같이 재순환 배기가스가 유입된다.Meanwhile, as described above, the ECU 106 signals the recirculation exhaust gas flow control valve 220 to be opened and between the intake control valve 160 and the intake valve 120 until the intake valve 110 is opened. Recycled exhaust gas is introduced into the space as in FIG. 8A.

흡기밸브(120)가 열리는 시점이 되면 두 개의 흡기밸브(120, 120a) 중 흡기조절밸브(160)가 설치된 흡기관(110)의 흡기밸브(120)가 먼저 열리게 된다. 이때, 인젝터(170)가 설치된 흡기관(110a)의 흡기밸브(120a)는 여전히 닫혀 있는 상태이다.When the intake valve 120 is opened, the intake valve 120 of the intake pipe 110 in which the intake control valve 160 is installed among the two intake valves 120 and 120a is first opened. At this time, the intake valve 120a of the intake pipe 110a provided with the injector 170 is still closed.

흡기조절밸브(160)가 설치된 흡기관(110)의 흡기밸브(120)가 먼저 열리게 됨으로써 열린쪽의 흡기밸브(120)에서는 흡기관(110)에 유입된 재순환 배기가스가 높은 압력으로 인하여 연소실(102) 내로 유입된다. 이때, 재순환 배기가스는 두 개의 흡기밸브(120, 120a) 중 한 개의 흡기밸브(120)만을 열었기 때문에 도 8b 에서와 같이 스월유동을 하면서 연소실(102)의 하부로 유입된다.Since the intake valve 120 of the intake pipe 110 in which the intake control valve 160 is installed is opened first, in the open intake valve 120, the recirculating exhaust gas introduced into the intake pipe 110 has a high pressure. 102). At this time, the recycle exhaust gas is introduced into the lower portion of the combustion chamber 102 while swirling as shown in FIG. 8B because only one intake valve 120 of the two intake valves 120 and 120a is opened.

일정시간이 지난 후{흡기밸브(120)가 열린 후 20∼30°} 인젝터(170)가 설치된 흡기관(110a)측의 흡기밸브(120a)가 열리면서 공기와 연료의 혼합기가 도 8c 에 도시된 바와 같이 연소실(102) 내로 유입된다. 이러한 과정을 거치면서 재순환 배기가스는 연소실(102) 하부와 벽면쪽에 분포하고, 공기와 연료의 혼합기는 연소실 상부에 분포하는 성층화 구조를 이루게 된다.After a certain time (20-30 ° after the intake valve 120 is opened), the intake valve 120a on the side of the intake pipe 110a where the injector 170 is installed is opened, and the mixture of air and fuel is shown in FIG. 8C. As it flows into the combustion chamber 102. Through this process, the recycle exhaust gas is distributed in the lower side and the wall of the combustion chamber 102, and the mixture of air and fuel forms a stratified structure distributed in the upper combustion chamber.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 조합캠을 이용하는 방법은 기존의 엔진에서 엔진성능을 향상시키기 위해 캠의 위상차를 달리한 경우보다 위상차가 10∼15°정도 더 크지만 경부하가 요구되는 구간에서는 엔진성능에 거의 영향이 없고 오히려 엔진(100)의 속도가 적은 구간에서는 흡기밸브(120, 120a)에서 생기는 역류현상을 방지할 수 있다. 다만, 고부하의 높은 엔진속도에서는 약간의 성능감소가 우려된다.As described above, the method of using the combination cam according to the present invention has a phase difference of about 10 to 15 ° greater than that of the cam in order to improve the engine performance in the existing engine, but the engine is required in a section requiring light load. There is little effect on the performance, rather, the reverse flow phenomenon occurring in the intake valve (120, 120a) in the section of the low speed of the engine 100 can be prevented. However, at high engine speeds with high loads, a slight reduction in performance is a concern.

전술한 바와 같은 고부하의 높은 엔진속도에서 엔진성능이 감소하는 경우를 방지하기 위한 수단으로써 엔진(100)의 속도와 부하가 증가시에는 ECU(106)에서 배기가스의 재순환을 정지시킨다. 즉, 재순환 배기가스 유량조절밸브(220)를 닫아 재순환되는 배기가스의 유입을 막고 흡기조절밸브(160)를 열어 유입되는 공기의 양을 증가시킨다.As a means for preventing the engine performance from being reduced at high engine speeds as described above, when the speed and load of the engine 100 increase, the ECU 106 stops recycling of the exhaust gas. That is, the recirculation exhaust gas flow control valve 220 is closed to prevent the inflow of the recirculated exhaust gas and the intake control valve 160 is opened to increase the amount of air introduced.

도 9 는 본 발명에 따른 재순환 배기가스 성층 연소 시스템의 다른 실시 예를 보인 사시도이다.9 is a perspective view showing another embodiment of a recycle exhaust gas stratified combustion system according to the present invention.

본 발명에 따른 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템은 도 9 와 같이 구성될 수도 있다. 즉, 도 5 내지 도 8c 에 도시된 예의 재순환 배기가스 성층 연소 시스템에서와 같이 본 발명의 다른 재순환 배기가스 성층 연소 시스템 역시 실린더 헤드(304) 적소에 두 개 이상이 한 조로 설치되어 외기를 연소실(302)로 안내하는 다수의 흡기관(310, 310a), 각각의 흡기관(310, 310a)을 개폐시키는 흡기밸브(320,320a), 실린더 헤드(304)의 적소에 적어도 하나 이상 설치되어 연소가스를 외기로 배출시키는 배기관(330), 배기관(330)을 개폐시키는 배기밸브(340) 및 연소실(302)의 혼합기에 전기 불꽃으로 착화시키는 점화 플러그(도시하지 않음)를 포함하여 이루어진 다기통 가솔린 엔진에 있어서, 각 조의 흡기관(310, 310a) 중 하나의 흡기관(310) 내부에 설치되어 연소실(302) 내부로 유입되는 외기의 유량을 조절하는 흡기조절밸브(350), 배기관(330)을 통해 배출되는 배기가스의 일부를 추출하여 안내하는 배기가스 추출관(도시하지 않음), 배기가스 추출관을 통해 추출된 배기가스를 흡기조절밸브(350)가 설치된 각각의 흡기관(310, 310a)으로 재순환시키는 배기가스 재순환 파이프(410), 배기가스 추출관과 배기가스 재순환 파이프의 사이에 설치되어 흡기조절밸브(350)가 설치된 흡기관(310, 310a)으로 유입되는 배기가스의 유량을 조절하는 재순환 배기가스 유량조절밸브(도시하지 않음) 및 실린더 헤드(304)의 적소에 설치되어 각각의 흡기밸브(320, 320a)와 배기밸브(340)를 위상차를 두고 여닫는 캠(도시하지 않음)이 다수 형성된 캠샤프트(도시하지 않음)로 이루어지는 구성은 마찬가지이나 다만, 연료를 분사하는 인젝터(360)가 실린더 헤드(304)에 설치되어 연소실(302)에 연료를 직접 분사하는 것이 다를 뿐이다.The stratified combustion system of recycled exhaust gas according to the present invention may be configured as shown in FIG. 9. That is, as in the recirculation exhaust gas stratified combustion system of the example shown in FIGS. 5 to 8C, another recirculation exhaust gas stratified combustion system of the present invention is also installed in a pair of two or more in the cylinder head 304 in place so that the outside air is burned. At least one of the plurality of intake pipes (310, 310a) for guiding to the 302, the intake valves (320, 320a) for opening and closing each intake pipe (310, 310a), the cylinder head 304 is installed at least In a multi-cylinder gasoline engine comprising an exhaust pipe 330 for discharging to the outside, an exhaust valve 340 for opening and closing the exhaust pipe 330, and a spark plug (not shown) for igniting an electric spark in the mixer of the combustion chamber 302. In one embodiment, the intake pipes 310 and 310a of each set are installed inside one of the intake pipes 310 to adjust the flow rate of the outside air flowing into the combustion chamber 302 through the intake control valve 350 and the exhaust pipe 330. Of exhaust gases Exhaust gas extraction pipe (not shown) for extracting and guiding a part, and exhaust gas recirculation for recirculating the exhaust gas extracted through the exhaust gas extraction pipe to respective intake pipes 310 and 310a provided with the intake control valve 350. A recirculation exhaust gas flow control valve installed between the pipe 410, the exhaust gas extraction pipe, and the exhaust gas recirculation pipe to adjust the flow rate of the exhaust gas flowing into the intake pipes 310 and 310a provided with the intake control valve 350. (Not shown) and a camshaft (not shown) provided with a plurality of cams (not shown) installed in place of the cylinder head 304 to open and close the respective intake valves 320 and 320a and the exhaust valve 340 out of phase. (Not shown), except that the injector 360 for injecting fuel is provided in the cylinder head 304 to directly inject fuel into the combustion chamber 302.

즉, 본 발명의 다른 실시 예(도 9 참조)는 직접분사식 가솔린 엔진에 적용된 기술이다. 다만, 운전하는 영역에 있어서 추가로 초기 시동시에 재순환 배기가스를 유입하는 것을 특징으로 한다.That is, another embodiment of the present invention (see FIG. 9) is a technique applied to a direct injection gasoline engine. However, it is characterized in that the recirculating exhaust gas is introduced at the time of initial start-up in the operating region.

일반적으로 엔진의 초기 시동시에는 연소가 불안정하기 쉽고 운전조건에 의해 NOx의 양도 적으므로 배기가스를 재순환하지 않으나, 본 발명을 직접분사식 가솔린 엔진에 적용하는 이유는 재순환 배기가스와 성층화 구조를 갖는 분사된 연료가 실린더 벽에 흡착되는 경우를 방지함은 물론, 피스톤에 충돌한 연료를 재순환 배기가스의 높은 온도를 통해 보다 증발을 유리하게 하기 위한 것이다.In general, during the initial start-up of the engine, the combustion is not stable and the amount of NOx is small according to the operating conditions. Therefore, the exhaust gas is not recycled. However, the reason for applying the present invention to the direct injection gasoline engine is because of the injection of the exhaust gas and the stratified structure. In addition to preventing the adsorbed fuel from adsorbing to the cylinder wall, the fuel impinging the piston is more advantageous to evaporate through the high temperature of the recycle exhaust gas.

한편, 경부하의 낮은 엔진속도 구간에서도 직접분사식 엔진에 본 발명의 재순환 배기가스 성층 연소 시스템을 적용할 경우 연료를 흡기관에 분사하는 엔진과 동일하게 재순환 배기가스가 성층화되면서 NOx와 HC의 감소를 얻을 수 있다. 또한, 직접분사식 엔진에서는 재순환 배기가스의 유입량이 일반엔진에 비해 2∼3배 많으므로 각 실린더별로 동일량이 투입되어야 하는데 본 발명에서는 각 실린더별로 동일한 재순환 배기가스가 유입되도록 장치되어 있으므로 각 실린더별 토크와 연소 안정성의 변동이 적어진다.On the other hand, in the low engine speed section of the light load, when the recirculating exhaust gas stratified combustion system of the present invention is applied to a direct injection engine, the recycle exhaust gas is stratified in the same way as the engine for injecting fuel into the intake pipe, thereby reducing NOx and HC. Can be. In addition, in the direct injection engine, the amount of recycle exhaust gas is 2 to 3 times higher than that of the general engine, so the same amount should be injected for each cylinder. In the present invention, the same recycle exhaust gas is introduced for each cylinder, so the torque for each cylinder is increased. And fluctuations in combustion stability are reduced.

본 발명의 또 다른 실시 예로서, 조합캠 대신 캠의 위상차를 변화시킬 수 있는 캠타이밍 변환장치를 사용할 수 있다. 이러한 캠타이밍 변환장치는 고부하의 높은 엔진속도에서 발생할 수 있는 성능감소를 방지할 수 있다. 한편, 캠타이밍 변환장치의 작동방법은 조합캠을 사용하는 경우와 유사하여 재순환 배기가스를 순환시킬 경우에 일측의 흡기밸브 열림을 지연시킬 수 있도록 캠타이밍 변환장치를 이용한다. 배기가스를 재순환시키지 않는 경우 캠타이밍을 원위치 시킨다.As another embodiment of the present invention, a cam timing converter capable of changing the phase difference of the cam may be used instead of the combination cam. Such a cam timing converter can prevent performance degradation that can occur at high engine speeds at high loads. On the other hand, the operation method of the cam timing converter is similar to the case of using a combination cam, and uses a cam timing converter to delay opening of the intake valve on one side when circulating recycled exhaust gas. If the exhaust gas is not recirculated, replace the cam timing.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면 배기가스의 유해성분과 연료소비율을 감소시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the harmful components and fuel consumption rate of the exhaust gas.

본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면 재순환되는 배기가스를 연소실 내에서 성층화시킴으로써 연소실 내로 유입된 혼합기가 실린더 벽면과 피스톤에 접촉하는 것을 방지하여 실린더 벽면의 오일과 탄소침전물이 혼합기의 접촉에 의해 생성되는 HC의 발생을 방지하는 효과가 발생한다.As described above, according to the present invention, the recycled exhaust gas is stratified in the combustion chamber, thereby preventing the mixture introduced into the combustion chamber from contacting the cylinder wall and the piston, so that the oil and carbon precipitate on the cylinder wall are generated by the contact of the mixer. The effect of preventing the occurrence of occurs.

본 발명의 다른 효과는 재순환 배기가스가 연소실 하부에 성층화되므로 크레비스 볼륨으로 혼합기가 유입되는 것을 방지할 수 있다는 것이다.Another effect of the present invention is that the recycle exhaust gas is stratified under the combustion chamber, thereby preventing the mixer from entering the crevis volume.

본 발명의 또 다른 효과는 연소실 상부에는 재순환 배기가스가 섞이지 않은 혼합기가 분포되므로 불안정 연소의 발생을 막을 수 있음은 물론, 재순환 배기가스의 양도 증가시킬 수 있어 NOx의 획기적인 감소와 연료소비의 감소를 도모할 수 있다.Another effect of the present invention is that the mixture of the recycled exhaust gas is not mixed in the upper part of the combustion chamber to prevent the occurrence of unstable combustion, as well as to increase the amount of recycled exhaust gas, which significantly reduces the NOx and fuel consumption. We can plan.

또한, 선행 연구된 재순환 배기가스를 성층화시키는 기술이 매 사이클마다 배기가스 유입구를 열고 닫을 수 있는 밸브가 설치되어야 하나 본 발명은 조합캠을 사용하므로 여타의 장치가 필요지 않게 된다.In addition, the above-described prior art for stratifying the recycle exhaust gas should be provided with a valve for opening and closing the exhaust gas inlet every cycle, but the present invention uses a combination cam, so that no other device is required.

한편, 본 발명의 또 다른 효과는 직접분사식 가솔린 엔진에 본 발명을 적용할 경우 초기 시동시에 연료가 실린더 벽면에 부디치는 것을 방지하고 연료의 증발을 도모하므로 초기 시동시의 HC의 감소를 추구할 수 있다.On the other hand, another effect of the present invention is to apply the present invention to a direct injection gasoline engine to prevent the fuel from hitting the cylinder wall during the initial start-up and to promote the evaporation of the fuel, so the reduction of HC at the initial start-up Can be.

Claims (5)

두 개 이상이 한 조로 설치되어 외기를 연소실로 안내하는 다수의 흡기관, 상기 각각의 흡기관을 개폐시키는 흡기밸브, 적어도 하나 이상 설치되어 연소가스를 외기로 배출시키는 배기관, 상기 배기관을 개폐시키는 배기밸브 및 상기 연소실의 혼합기에 전기 불꽃으로 착화시키는 점화 플러그를 포함하여 이루어진 다기통 가솔린 엔진에 있어서,A plurality of intake pipes in which two or more are installed in a group to guide the outside air to the combustion chamber, an intake valve for opening and closing the respective intake pipes, an exhaust pipe installed at least one to discharge the combustion gas to the outside air, and an exhaust for opening and closing the exhaust pipes In a multi-cylinder gasoline engine comprising a valve and a spark plug for igniting with an electric spark in the mixer of the combustion chamber, 상기 각 조의 흡기관 중 하나의 흡기관 내부에 설치되어 상기 연소실 내부로 유입되는 외기의 유량을 조절하는 흡기조절밸브;An intake control valve installed in one of the intake pipes of each of the tanks to adjust a flow rate of the outside air introduced into the combustion chamber; 상기 각 조의 흡기관 중 다른 하나의 흡기관 내부에 설치되어 연료를 분사하는 인젝터;An injector installed in the other one of the intake pipes of each tank to inject fuel; 상기 배기관을 통해 배출되는 배기가스의 일부를 추출하여 안내하는 배기가스 추출관;An exhaust gas extraction pipe for extracting and guiding a portion of the exhaust gas discharged through the exhaust pipe; 상기 배기가스 추출관을 통해 추출된 배기가스를 상기 흡기조절밸브가 설치된 각각의 흡기관으로 재순환시키는 배기가스 재순환 파이프;An exhaust gas recirculation pipe for recirculating the exhaust gas extracted through the exhaust gas extraction pipe to each intake pipe provided with the intake control valve; 상기 배기가스 추출관과 상기 배기가스 재순환 파이프의 사이에 설치되어 상기 흡기조절밸브가 설치된 흡기관으로 유입되는 배기가스의 유량을 조절하는 재순환 배기가스 유량조절밸브; 및A recirculation exhaust gas flow control valve installed between the exhaust gas extraction pipe and the exhaust gas recirculation pipe to adjust a flow rate of the exhaust gas flowing into the intake pipe in which the intake control valve is installed; And 상기 실린더 헤드의 적소에 설치되어 상기 각각의 흡기밸브와 배기밸브를 위상차를 두고 여닫는 캠이 다수 형성된 캠샤프트로 이루어지며,The cam shaft is installed in place of the cylinder head is formed of a cam shaft formed with a plurality of cams to open and close the respective intake valves and exhaust valves, 상기 캠샤프트의 회전에 의해 상기 흡기조절밸브가 설치된 상기 흡기관측 흡기밸브가 먼저 열리게 하여 상기 흡기관에 유입된 재순환 배기가스가 상기 연소실 내로 먼저 유입되게 하고, 상기 캠의 위상차에 의해 상기 인젝터가 설치된 상기 흡기관측 흡기밸브를 후순위로 열리게 하여 상기 인젝터에서 분사된 연료와 공기가 혼합되면서 상기 연소실로 유입되도록 하는 한편, 상기 연소실로 유입된 재순환 배기가스는 상기 연소실의 벽면과 하부에 상기 연료와 공기가 혼합된 혼합기는 상기 연소실의 내부와 상부에 성층화되어 분포되도록 한 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템.The intake pipe side intake valve having the intake control valve is opened first by the rotation of the cam shaft so that recirculated exhaust gas introduced into the intake pipe first flows into the combustion chamber, and the injector is installed by the phase difference of the cam. The intake pipe-side intake valve is opened in a lower order so that fuel and air injected from the injector are mixed and introduced into the combustion chamber, while recirculated exhaust gas introduced into the combustion chamber has the fuel and air in the wall and bottom of the combustion chamber. A stratified combustion system of recycled exhaust gas, wherein a mixed mixer is stratified and distributed inside and in the combustion chamber. 제 1 항에 있어서, 상기 배기가스 재순환 파이프는 상기 흡기조절밸브가 설치된 흡기관에 연결됨을 특징으로 하는 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템.The stratified combustion system for recirculating exhaust gas according to claim 1, wherein the exhaust gas recirculation pipe is connected to an intake pipe provided with the intake control valve. 제 2 항에 있어서, 상기 흡기조절밸브, 인젝터 및 재순환 배기가스 유량조절밸브는 자동차의 ECU에 의해 제어됨을 특징으로 하는 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템.The stratified combustion system for recirculating exhaust gas according to claim 2, wherein the intake control valve, the injector and the recirculation exhaust gas flow control valve are controlled by an ECU of a vehicle. 제 3 항에 있어서, 상기 자동차의 ECU가 특정의 엔진속도와 특정의 엔진부하에서 배기가스를 재순환할 것을 결정하는 경우 상기 흡기조절밸브는 닫히고 상기 재순환 배기가스 유량조절밸브는 열리어 상기 흡기조절밸브가 설치된 흡기관측 흡기밸브가 열리기 전에 상기 흡기밸브에 대응하는 상기 흡기조절밸브가 설치된 흡기관에 재순환 배기가스가 충전됨을 특징으로 하는 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템.4. The intake control valve of claim 3, wherein the intake control valve is closed and the recycle exhaust gas flow control valve is opened when the ECU of the vehicle determines to recycle the exhaust gas at a specific engine speed and a specific engine load. And a recirculation exhaust gas is filled in the intake pipe in which the intake control valve corresponding to the intake valve is installed before the intake pipe side intake valve provided with the intake pipe is opened. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재순환 배기가스 유량조절밸브와 흡기관을 연결하는 상기 배기가스 재순환 파이프는 상기 재순환 배기가스 유량조절밸브에서 시작되어 두 개로 동일한 길이로 분지되는 한편, 분지된 각각의 배기가스 재순환 파이프는 다시 일정길이 연장되어 상기 흡기조절밸브가 설치된 각각의 흡기관으로 동일한 길이로 분지된 것을 특징으로 하는 재순환 배기가스의 성층 연소 시스템.The exhaust gas recirculation pipe connecting the recirculation exhaust gas flow control valve and the intake pipe is divided into two equal lengths starting from the recirculation exhaust gas flow control valve. On the other hand, each branched exhaust gas recirculation pipe is extended to a predetermined length again branched combustion system of recirculation exhaust gas, characterized in that branched to the same length to each intake pipe in which the intake control valve is installed.
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