KR100349758B1 - 자동차용 내장형 배기가스 재순환 장치 - Google Patents

Abstract

엔진의 흡배기 밸브의 개폐량을 조절하여, 엔진의 연소실에서 발생된 배기가스를 잔존하게 만들어 NO_X를 줄이는 자동차용 내장형 배기가스 재순환 장치를 안출한 것으로서, 흡배기 밸브에 액튜에이터를 설치하여, 상기 액튜에이터 축의 좌우운동으로 흡배기 밸브의 상하 리프트가 조절되도록 함으로써, 흡배기 밸브의 개폐량이 조절되도록 한 자동차용 내장형 배기가스 재순환 장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차용 내장형 배기가스 재순환 장치{Exhaust Gas Recirculation device of vehicle}

본 발명은 자동차용 내장형 배기가스 재순환 장치에 관한 것으로서, 엔진에서 미연소된 배기가스의 일부를 잔존하게 만들어, 재연소시킬 수 있도록 한 자동차용 내장형 배기가스 재순환 장치에 관한 것이다.

통상적으로 자동차의 배기가스 재순환 장치는 흡기계통으로 배기가스의 일부를 재순환시켜서 연소할 때의 최고 온도를 낮추어 NO_X의 발생을 억제하는 장치이며, 그 대책으로 연소가 끝난 배기가스의 일부를 연소실 내로 유입시켜 연소 가능한 혼합기의 유입을 줄임으로써, 최고 연소 온도를 낮추어 NO_X를 줄이는 장치이다.

첨부한 도 2는 종래의 배기가스 재순환 장치를 나타내는 개략도로서, ECU에서 엔진의 회전수(rpm), 냉각수의 온도, 트로틀 밸브의 개도를 감지하여, EGR(Exhaust Gas Recirculation)밸브를 작동시킨 후, 흡기와 배기의 차압에 의하여 배기가스를 재순환시키게 된다.

상기와 같은 종래의 배기가스 재순환 장치는 각종 부대장치가 필요하므로, 엔진 단품의 무게가 무거워져서 차량의 연비가 상승하게 된다.

또한, EGR 파이프는 조립공차가 많은 부품에 장착되어 조기 비틀림 응력때문에 내구성이 크게 떨어진다.

따라서, 본 발명은 엔진의 흡배기 밸브의 개폐량을 조절하여, 엔진에서 연소후의 배기가스를 잔존하게 만들어 NO_X를 줄이는 자동차용 내장형 배기가스 재순환 장치를 안출한 것으로서, 흡배기 밸브에 액튜에이터를 설치하여, 상기 액튜에이터 축의 좌우운동으로 흡배기 밸브의 상하 리프트가 조절되도록 함으로써, 흡배기 밸브의 개폐량이 조절되도록 한 자동차용 내장형 배기가스 재순환 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1a,1b는 본 발명에 따른 자동차용 내장형 배기가스 재순환 장치를 나타내는 개략도,

도 2는 종래에 자동차용 내장형 배기가스 재순환 장치를 나타내는 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 흡,배기 밸브 12 : 스프링 시트

14 : 스프링 16 : 주축

18 : 슬라이드체 20 : 액튜에이터

22 : 왁스 24 : ECU

26 : 캠 28 : 로드

이하, 첨부도면을 참조로 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 엔진의 흡,배기 밸브(10) 상부에 장착되어 있는 스프링 시트(12)의 저면에 끝단이 사선 절개된 주축(16)을 부착하고, 이 주축(16)의 사선 절개면과 밀착되는 슬라이드체(18)를 축으로 갖고 ECU(24)의 신호로 축이 작동하는 액튜에이터(20)를 바로 옆에 설치하되, 상기 액튜에이터(20)의 후면에는 캠(26)의 회전운동으로 상하 운동하게 되는 로드(28)를 고정하여서 이루어진 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 액튜에이터(20)의 내부에는 상기 ECU(24)의 전류신호에 따라 수축 팽창하는 왁스(22)가 채워진다.

여기서, 바람직한 실시예로서, 본 발명에 따른 자동차용 내장형 배기가스 재순환 장치를 첨부한 도 1a를 참조로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1a에서 도면부호 10은 흡배기 밸브이다.

상기 흡배기 밸브(10)는 캠축의 캠(26)의 회전에 의하여 상하로 운동을 하며 실린더의 흡입 및 배기가스구를 주기적으로 개폐하게 된다.

또한, 상기 흡배기밸브(10)의 상단에는 스프링 시트(12)가 부착되어 있고, 이 스프링 시트(12)의 상면에는 스프링(14)이 압축 및 복원 가능하게 설치되어 있다.

이떼, 상기 스프링 시트(12)의 저면에 주축(16)이 부착되는 바, 이 주축(16)의 저면은 사선으로 절개된 경사면으로 형성된다.

한편, 상기 주축(16)의 경사면과 밀착되는 슬라이드체(18)를 축으로 갖는 액츄에이터(20)가 바로 옆에 설치되어지고, 이 액튜에이터(20)는 ECU(24)와 연결되어진다.

또한, 상기 액튜에이터(20)의 내부에는 전류의 열로 팽창되거나, 수축되는 확스(22)가 채워지게 되고, 액튜에이터(20)의 후면에는 수직 절곡된 형태의 로드(28)가 부착되는 바, 상기 로드(28)의 끝에는 캠(26)이 맞닿아 있게 된다.

여기서 본 발명에 따른 자동차용 내장형 배기가스 재순환 장치의 작동상태를 첨부한 도 1b를 참조로 설명하면 다음과 같다.

차량의 엔진 구동시, 상기 캠(26)의 회전에 따라 로드(28)와 액튜에이터(20)와 슬라이드체(18)가 상하로 운동을 하게 된다.

상기와 동시에, 상기 슬라이드체(18)와 밀착되어 있는 주축(16)도 슬라이드체(18)에 밀려 상하 운동을 하게 되고, 동시에 슬라이드체(18)가 부착되어 있는 스프링 시트(12)가 상하로 운동을 하게 됨으로써, 결과적으로 스프링 시트(12)와 일체로 되어 있는 상기 흡배기 밸브(10)가 포트를 개폐하며 상하운동을 주기적으로 반복하게 된다.

이때, 상기 ECU(24)에서 엔진의 실린더에서 미연소가스의 발생이 높은 상태 즉, 엔진의 높은 회전수, 냉각수의 높은 온도, 트로틀의 열림각이 큼을 감지하게 되면, 상기 액튜에이터(20)의 내부로 전류를 흘려 보내게 되어, 그 내부의 왁스(22)가 팽창을 하게 된다.예를 들면, 엔진 회전수, 냉각수 온도, 트로틀 열림각에 대한 신호가 ECU에 입력되면, ECU는 배터리 전원측과 액튜에이터측 간의 통상적인 배선회로를 통해 전류의 공급을 가능하게 하는 제어신호를 출력하게 되고, 액튜에이터의 내부에 전류가 인가되면, 액튜에이터 하우징 등이 자체적인 저항수단으로 작용하여 열을 발생시키게 되므로, 열을 받은 왁스가 팽창하게 되는 것이다.만일, 전류가 끊어져 열의 영향이 없어지게 되면, 왁스는 수축되면서 원래의 체적으로 돌아가게 된다.

따라서, 상기 왁스(22)의 팽창에 따라 슬라이드체(18)가 돌출 이동을 하게 되는 동시에 상기 사선으로 접촉하고 있는 주축(16)이 상방향으로 밀려나는 이동을 하게 된다.

상기 주축(16)이 상방향으로 이동을 하면서, 스프링을 압축하게 되어 스프링(14의 탄성 복원력이 더욱 커지게 된다.

상기와 같은 상태에서, 캠(26)의 회전구동으로 로드(28)와 액튜에이터(20)와 슬라이드체(18)가 상하로 운동을 할 때에, 탄성복원력이 커진 스프링(14)의 힘으로 상기 스프링 시트(12)와 흡배기 밸브(10)는 포트를 개폐하는 힘이 커진다.

이에따라, 흡배기밸브(10)의 포트에 대한 폐력이 커져서 실린더 내부의 미연소된 배기가스의 빠져나가는 량이 적어져 잔존시간을 높일 수 있다.

상기 실린더내에서 잔존시간이 길어진 미연소 가스는 재연소시킬 수 있게 된다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 내장형 배기가스 재순환 장치에 의하면, 흡배기 밸브의 개폐량을 조절할 수 있도록 함으로써, 실린더내의 미연소 가스 잔존시간을 높여 재연소시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 엔진의 흡,배기 밸브(10) 상부에 장착되어 있는 스프링 시트(12)의 저면에 끝단이 사선 절개된 주축(16)을 부착하고, 이 주축(16)의 사선 절개면과 밀착되는 슬라이드체(18)를 축으로 갖고 ECU(24)의 신호로 축이 작동하는 액튜에이터(20)를 바로 옆에 설치하되, 상기 액튜에이터(20)의 후면에는 캠(26)의 회전운동으로 상하 운동하게 되는 로드(28)를 고정하여서 이루어진 것을 특징으로 자동차용 내장형 배기가스 재순환 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 액튜에이터(20)의 내부에는 전류의 인가에 따른 열발생에 의해 팽창되거나, 또는 전류의 차단에 따른 열소멸에 의해 수축하는 왁스(22)가 채워진 것을 특징으로 하는 자동차용 내장형 배기가스 재순환 장치.