KR100350145B1 - 배기가스 재순환 시스템 - Google Patents

Abstract

배기가스 재순환(EGR; Exhaust Gas Recirculation) 시스템(system)이 개시된다. 개시된 배기가스 재순환 시스템은, 엔진의 연소실의 흡기구 및 배기구를 개폐하도록 상기 엔진의 실린더 상부에 설치된 밸브와; 상기 밸브를 작동시키기 위해 상기 밸브의 상부에 설치된 로커 암과; 상기 로커 암의 상부에 설치되어 상기 로커 암을 작동시키는 캠과; 상기 로커 암의 일측에 설치되어 상기 로커 암을 가압하는 슬라이더 플래그와; 상기 로커 암의 상부 쪽으로 설치되어 상기 슬라이더 플래그를 밀어 작동시키는 액츄에이터;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 전반적으로 엔진의 성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

배기가스 재순환 시스템{EXHAUST GAS RECIRCULATION}

본 발명은 배기가스 재순환(EGR; Exhaust Gas Recirculation) 시스템(system)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배기 가스 재순환 루트 단순화 및 응답성 향상을 구현한 배기가스 재순환 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 EGR이라고도 하는 배기가스 재순환 시스템은, 배기가스 중의 질소산화물(NOx)을 감소시키는 수단으로서, 배기가스의 일부를 흡기 계통에 다시 돌려보내어, 혼합기가 연소할 때 최고 온도를 낮추어 질소산화물의 생성량을 적게 하는 것이다. 흡기관에 되돌려 보내지는 배기 가스량의 조절은 스로틀 밸브(throttle valve)) 부근의 부압이나 배기관 내의 배기압에 의해 제어되는 컨트롤 밸브(이하 EGR 밸브)에 의하여 이루어진다.

이를 보다 구체적으로 설명하면, 차량에 설치된 ECU(Electronic ControlUnit)(10)에서 엔진의 예컨대 수온, RPM, 및 스로틀 개도를 감지하여 EGR 밸브를 제어한다. EGR 밸브가 열리면 배기 매니폴드로 배출되던 배기가스가 배기가스 재순환 파이프를 통해 흡기 매니폴드를 지나 연소실로 공급된다.

그런데, 질소산화물의 저감을 위해서 배기가스를 재순환시켜서 흡기 매니폴드에 공급해줌으로써 그을음(soot)이 흡기 매니폴드에 쌓여서 시간이 지날수록 엔진 출력 저하 현상이 생기고, 상기 그을음이 연소실에 들어가서 실린더 및 피스톤의 내구성이 현저하게 떨어진다. 따라서 전반적으로 엔진의 성능을 저하시키게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 전반적으로 엔진의 성능을 향상시킬 수 있도록 한 배기가스 재순환 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 배기가스 재순환 시스템의 일부 구성을 나타낸 개략적인 도면.

도 2는 도 1의 작동 상태를 나타낸 도면.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배기가스 재순환 시스템은, 엔진의 연소실의 흡기구 및 배기구를 개폐하도록 상기 엔진의 실린더 상부에 설치된 밸브와; 상기 밸브를 작동시키기 위해 상기 밸브의 상부에 설치된 로커 암과; 상기 로커 암의 상부에 설치되어 상기 로커 암을 작동시키는 캠과; 상기 로커 암의 일측에 설치되어 상기 로커 암을 가압하는 슬라이더 플래그와; 상기 로커 암의 상부 쪽으로 설치되어 상기 슬라이더 플래그를 밀어 작동시키는 액츄에이터;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명에 따른 배기가스 재순환 시스템의 일부 구성을 개략적으로 나타낸 구성도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 배기가스 재순환 시스템은 질소산화물을 조절할 수 있도록 하여 한 것으로 그 구성을 상술하기로 한다. 여기서는 일반적인 배기가스 재순환 시스템의 구성 설명은 생략하기로 하고, 본 발명에 따른 특징부만을 상술하기로 한다.

본 발명에 따른 배기가스 재순환 시스템은, 예컨대 차량 엔진(미도시)의 연소실의 흡기구 및 배기구를 개폐하도록 엔진의 실린더 상부의 상기 흡기구 및 배기구에 설치된 밸브(50)와, 상기 밸브(50)를 작동시키기 위해 밸브(50)의 상부에 설치된 로커 암(41)과, 상기 로커 암(41)의 상부에 설치되어 로커 암(41)을 작동시키도록 캠 샤프트(31)에 지지된 캠(30)과, 상기 로커 암(41)의 일측에 설치되어 로커 암(41)을 가압하는 슬라이더 플래그(slider flag)(44)와, 상기 로커 암(41)의 상부 쪽으로 설치되어 슬라이더 플래그(44)를 밀어 작동시키는 액츄에이터(20)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 액츄에이터(20)는, 하우징(27)과, 상기 하우징(27) 내에 승강 가능하게 설치되고 그 내부에 공간부가 형성된 로드 바(25)와, 상기 로드 바(25)의 공간부 내에 로드 바(25)의 승강 작동시 연동되게 설치된 플런저(21)와, 상기 로드 바(25)가 작동될 때 탄성력이 제공되도록 로드 바(25)의 외주면에 설치된 스프링(22)과, 상기 로드 바(25)의 외주면 하단부에 설치되어 스프링(22)을 구속하는 지지부재(22a)와, 상기 플런저(21)의 하단부에 설치되어 플런저(21)의 하강 작동시 회전하여 상기 슬라이더 플래그(44)를 밀어 작동시키는 벨 체크(bell check)(23)를 포함하여 구성된다.그리고 상기 벨 체크(23) 하부쪽의 상기 하우징(27) 내에는 상기 벨 체크(23)를 탄지하기 위한 스프링(24)이 설치된다. 이렇게 상기 스프링(24)이 설치되기 위해 상기 스프링(24)을 상기 하우징(27) 내의 하부에 구속하는 구속부재(24a)가 설치된다.

한편 도 1에서 설명되지 않은 참조부호 26, 42는 와인딩(winding), 롤러조립체이고, 43 및 45는 리턴 스프링을 각각 나타낸 것이다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 배기가스 재순환 시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다. 여기에서는 일반적인 배기가스 재순환 시스템의 작용 설명은 생략하고, 본 발명의 특징에 따른 작용만을 설명하기로 한다.

도 1을 다시 참조하면, 상기 액츄에이터(20)의 플런저(21)가 작동하게 되면, 스프링(22) 및 로드 바(25)가 아래로 이동하게 된다. 이에 따라 로드 바(25)와 연동되는 플런저(21)가 벨 체크(23)를 밀게 되면, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 벨 체크(23)가 반시계 방향으로 회전하게 되어 슬라이더 플래그(44)가 로커 암(41) 특히, 아웃터 암을 누른다. 상기 아웃터 암은 밸브(50)를 작동시키게 된다.

그리고 전원이 차단되면, 상기 플런저(21)는 원래의 위치로 복귀하게 되고, 아웃터 암이 캠 샤프트(31)에 수직하게 이동한다. 그런 후, 기구적으로 이너 암(inner arm)이 작동하여 정상적인 밸브(50)의 작동이 이루어지게 된다.

이를 보다 구체적으로 설명하면, 엔진 ECU에는 rpm 별, 차량 로드 별, EGR 맵(map)을 기억하고 있다. 상기 EGR 맵에 의해 밸브 리프트 량을 결정하게 되는데, 이것은 플런저(21)에 가해지는 전압의 크기에 의해 조정될 수 있다. 그리고 플런저(21) 작동에 의해 아웃터 암이 흡기 밸브(50)를 열어주게 되는데, 이때는 엔진의 배기 과정이므로 배기가스가 흡기 포트로 역류하게 된다.

그런 후, 전원이 차단되면, 액츄에이터(20)의 플런저(21)가 복귀하게 되고, 이너 암이 스프링의 힘에 의해 작동하여 흡기 밸브를 타이밍에 맞게 오픈하게 된다. 이때 배기 과정에서 흡기 포트에 잔류하게 된 배기가스가 실린더 내에 유입되어 연소실 온도 및 공기량을 감소시켜 질소산화물을 감소시키게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 배기가스 재순환 시스템은 다음과 같은 효과를 갖는다.

예컨대, 내부 EGR 시스템은 레이아웃 제약이 적고, 밸브 리프트 조절에 의해 질소산화물을 조절하므로 추가적인 EGR 키트(kit)가 필요 없게 되어 코스트 다운의 효과 가 있다. 또한, 응답성이 빠르기 때문에 출력 저하다 없어 질소산화물의 조절이 가능하다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (3)

1. (정정)엔진의 연소실의 흡기구 및 배기구를 개폐하도록 상기 엔진의 실린더 상부에 설치된밸브와;

   상기 밸브를 작동시키기 위해 상기 밸브의 상부에 설치된로커 암과;

   상기 로커 암의 상부에 설치되어 상기 로커 암을 작동시키는 캠과;

   상기 로커 암의 일측에 설치되어 상기 로커 암을 가압하는 슬라이더 플래그와;

   상기 로커 암의 상부 쪽으로 설치되어 상기 슬라이더 플래그를 밀어 작동시키는액츄에이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 재순환 시스템.
2. (정정) 제1항에 있어서, 상기 액츄에이터는,

   하우징과;

   상기 하우징 내에 승강 가능하게 설치되고, 그 내부에 공간부가형성된 로드 바와;

   상기 로드 바의 상기 공간부에 상기 로드바의 승강 작동시 연동되게 설치된플런저와;

   상기 로드 바가 승강 작동될 때 탄성력이 제공되도록 상기 로드 바의 외주면에 설치된스프링과;

   상기 로드 바의 외주면 하단부에 설치되어 상기 스프링을 구속하는 지지부재와;

   상기 플런저의 하단부에 설치되어 상기 플런저의 하강 작동시 회전하여 상기 슬라이더 플래그를 밀어작동시키는 벨 체크;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 배기가스 재순환 시스템.
3. (정정) 제2항에 있어서,

   상기 벨 체크 하부쪽의 상기 하우징 내에는 상기 벨 체크를 탄지하기 위한 스프링이 설치된것을 특징으로 하는 배기가스 재순환 시스템.