KR100552206B1 - Connecting apparatus of EGR line - Google Patents

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Abstract

본 발명은 흡기 매니폴드 측으로 유입되는 EGR 가스의 유입위치를 최적화하므로서 EGR 가스와 신기의 혼합이 촉진되도록 하며, 엔진의 기통간 분배성을 고르게 하여 NOx의 저감효과를 향상되도록 하기 위한 EGR 가스의 혼합성 향상장치에 관한 것으로,The present invention is to promote the mixing of the EGR gas and new air by optimizing the inlet position of the EGR gas flowing into the intake manifold side, and to mix the EGR gas to improve the NOx reduction effect by evenly distributing the distribution between the cylinders of the engine It is about a sex improvement device,

흡기 매니폴드의 일측으로 신기가 유입되기 위한 흡기입구가 형성되고, 상기 흡기입구가 위치되는 일측으로 EGR 라인이 연결되는 구조에 있어서,In the structure in which the intake inlet for fresh air is introduced into one side of the intake manifold, the EGR line is connected to one side where the intake inlet is located,

상기한 EGR 라인이 연결되는 흡기 매니폴드의 내부측으로는 상기 EGR 라인로부터 입력되는 EGR 가스의 토출이 상기 흡기 매니폴드의 내부공간 도중에서 이루어지도록, 상기한 상기 EGR 라인이 연결되는 니플이 상기 흡기 매니폴드의 내측을 향해 소정 거리 돌출된 채로 형성되어지는 것을 특징으로 한다.The nipple to which the EGR line is connected is connected to the intake manifold so that the discharge of the EGR gas input from the EGR line is performed in the middle of the internal space of the intake manifold. It is characterized in that it is formed while protruding a predetermined distance toward the inside of the fold.

흡기 매니폴드, EGR, 니플Intake Manifold, EGR, Nipple

Description

이지알 가스의 혼합성 향상장치{Connecting apparatus of EGR line}Connecting apparatus of EGR gas {Connecting apparatus of EGR line}

도 1은 본 발명에 의해 형성된 EGR 라인의 연결상태도.1 is a connection state diagram of the EGR line formed by the present invention.

도 2는 본 발명에 의해 형성된 EGR 라인 연결구조의 측면상태도.Figure 2 is a side view of the EGR line connection structure formed by the present invention.

도 3은 본 발명에 의해 형성된 장치의 작동상태도.Figure 3 is an operating state of the device formed by the present invention.

도 4는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.4 is a diagram for explaining a conventional technology.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

20 : 흡기 매니폴드 21 : 본체20: intake manifold 21: main body

22 : 흡기입구 23 : 런너22: intake inlet 23: runner

25 : EGR 라인 30 : 니플25: EGR line 30: nipple

32 : 풀리 34 : 베어링32: pulley 34: bearing

36 : 실링 40 : 크랭크 풀리36: sealing 40: crank pulley

42 : 벨트42: belt

본 발명은 EGR 가스의 혼합성 향상장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흡기 매니폴드 측으로 유입되는 EGR 가스의 유입위치를 최적화하므로서 EGR 가스와 신기의 혼합이 촉진되도록 하며, 엔진의 기통간 분배성을 고르게 하여 NOx의 저감효과를 향상되도록 하기 위한 EGR 가스의 혼합성 향상장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for improving the mixing of the EGR gas, and more particularly, to optimize the inflow position of the EGR gas flowing into the intake manifold, to promote the mixing of the EGR gas and the new air, and to improve the distribution between the engine cylinders. The present invention relates to an apparatus for improving the mixing of EGR gas to evenly improve the effect of reducing NOx.

일반적으로 디젤엔진은 엔진의 운전 중 디젤의 압축착화 방식의 특성상 탄화수소, 녹스(NOx) 등의 유해물질이 많이 배출되어 대기를 오염시키는 문제를 가지고 있다.In general, a diesel engine has a problem of polluting the air by releasing a lot of harmful substances such as hydrocarbons and NOx due to the characteristics of the compression compression method of diesel during operation of the engine.

따라서 최근의 디젤엔진의 경우에는 상기와 같은 문제점을 해소하고자 엔진의 배기 매니폴드에서 방출되는 배기 가스의 일부를 흡기 매니폴드 측으로 유도하기 위해 배기가스 재순환라인이 형성되고, 이 배기가스 재순환라인의 도중에는 배기가스의 유입량을 조절하기 위한 EGR 밸브가 형성하여 엔진의 운전상황에 따라서 흡기계로 배기가스의 일부가 유입되도록 하므로서 녹스의 발생량이 저감되도록 구성된다.Therefore, in the case of a recent diesel engine, an exhaust gas recirculation line is formed to guide a part of the exhaust gas emitted from the exhaust manifold of the engine to the intake manifold side to solve the above problems, and in the middle of the exhaust gas recirculation line An EGR valve is formed to control the inflow amount of the exhaust gas so that a part of the exhaust gas is introduced into the intake system according to the operating condition of the engine, thereby reducing the amount of rust generated.

한편, 최근에 강화되고 있는 각국의 배출가스 규제에 대응하기 위해서는 EGR 시스템의 높은 정밀도가 요구되기 때문에 운전 조건에서의 부스트 압력, 흡입공기량, EGR 밸브의 위치, 흡/배기의 차압 및 온도 등에 따라 EGR 가스의 흐름에 영향을 받게 되므로 보다 정확한 제어를 위해 전자제어가 요구된다. 특히, 엔진의 각 기통 내로 EGR 가스가 골고루 분배될 수 있는 분배성의 최적화가 배기가스 재순환장치의 성능에 많은 영향을 끼치게 된다.On the other hand, in order to cope with the recently tightened emission regulations of each country, the high precision of the EGR system is required. Because of the influence of gas flow, electronic control is required for more accurate control. In particular, the optimization of distributiveness in which EGR gas can be evenly distributed into each cylinder of the engine has a great influence on the performance of the exhaust gas recirculator.

도 4는 흡기 매니폴드 측으로 상기한 배기가스 재순환 라인(EGR 라인)이 연결된 모습을 도시한 도면으로, 상기한 흡기 매니폴드(10)의 본체(11) 일측으로는 신기가 입력되는 흡기입구(12)가 마련되고, 상기 흡기입구(12)가 위치된 흡기 매니 폴드(10)의 일측으로 EGR 라인(15)의 끝단이 니플(14) 등에 의해서 연결된다.4 is a view illustrating a state in which the exhaust gas recirculation line (EGR line) is connected to the intake manifold side, and intake air 12 is inputted with fresh air to one side of the main body 11 of the intake manifold 10. ) Is provided, and an end of the EGR line 15 is connected to one side of the intake manifold 10 in which the intake inlet 12 is located by a nipple 14 or the like.

그런데 상기한 EGR 라인(15)을 통해 상기 흡기 매니폴드(10)의 내측으로 입력되는 EGR 가스는 도면에 도시된 바와 같이, 상기 흡기 매니폴드(10)의 내부 일측으로 치우친 상태가 되므로서, 흡기 매니폴드의 챔버 내에서 EGR 가스와 신기가 균일하게 혼합되지 못한 채로 엔진의 각 연소실로 연결되는 런너(13)로 입력되어진다. 이와 같이 각 연소실 별로 입력되는 EGR 가스의 양과 입력시간이 불균일하게 되므로서 각 연소실 간의 연소효율에 편차가 발생되어진다.By the way, the EGR gas input into the intake manifold 10 through the EGR line 15 is inclined toward one side of the intake manifold 10 as shown in the drawing, In the chamber of the manifold, the EGR gas and the new air are input into the runner 13 connected to each combustion chamber of the engine without uniformly mixing. As described above, since the amount and input time of the EGR gas inputted to each combustion chamber become nonuniform, variation in the combustion efficiency between the combustion chambers occurs.

상기와 같이 EGR 가스가 각 연소실별로 불균일하게 입력되는 현상을 줄이기 위해서는 흡기 매니폴드의 런너의 길이를 증대하는 방법이 있으나, 런너의 길이를 길게 하는 경우에는 런너의 길이증대로 인한 저항으로 인하여 압력손실이 발생되어 엔진 성능이 저하되고, 엔진의 레이아웃의 입장에서 불리하게 되므로서 적절하지 못하였다.As described above, there is a method of increasing the length of the runner of the intake manifold in order to reduce the phenomenon in which the EGR gas is unevenly input to each combustion chamber, but in the case of lengthening the runner, the pressure loss due to the increase in the length of the runner is increased. This occurred and the engine performance was lowered, which was disadvantageous from the standpoint of the layout of the engine, which was not appropriate.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 흡기 매니폴드 측으로 유입되는 EGR 가스의 유입위치를 최적화하므로서 EGR 가스와 신기의 혼합이 촉진되도록 하며, 엔진의 기통간 분배성을 고르게 하여 NOx의 저감효과를 향상되도록 하기 위한 EGR 가스의 혼합성 향상장치를 제공하는 데 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, by optimizing the inlet position of the EGR gas flowing into the intake manifold side to promote the mixing of the EGR gas and new air, and to evenly distribute the engine cylinder distribution An object of the present invention is to provide an apparatus for improving the admixture of EGR gas for improving the NOx reduction effect.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,The present invention as a means for achieving the above object,

흡기 매니폴드의 일측으로 신기가 유입되기 위한 흡기입구가 형성되고, 상기 흡기입구가 위치되는 일측으로 EGR 라인이 연결되는 구조에 있어서,In the structure in which the intake inlet for fresh air is introduced into one side of the intake manifold, the EGR line is connected to one side where the intake inlet is located,

상기한 EGR 라인이 연결되는 흡기 매니폴드의 내부측으로는 상기 EGR 라인로부터 입력되는 EGR 가스의 토출이 상기 흡기 매니폴드의 내부공간 도중에서 이루어지도록, 상기한 상기 EGR 라인이 연결되는 니플이 상기 흡기 매니폴드의 내측을 향해 소정 거리 돌출된 채로 형성되어지는 것을 특징으로 한다.The nipple to which the EGR line is connected is connected to the intake manifold so that the discharge of the EGR gas input from the EGR line is performed in the middle of the internal space of the intake manifold. It is characterized in that it is formed while protruding a predetermined distance toward the inside of the fold.

이하, 본 발명에 의한 EGR 라인의 연결구조 및 작동상태를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.Hereinafter, the connection structure and the operating state of the EGR line according to the present invention will be described in detail with the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의해 형성된 EGR 라인의 연결상태도이고, 도 2는 본 발명에 의해 형성된 EGR 라인 연결구조의 측면상태도이고, 도 3은 본 발명에 의해 형성된 장치의 작동상태도이다.1 is a state diagram of the connection of the EGR line formed by the present invention, Figure 2 is a side view of the EGR line connection structure formed by the present invention, Figure 3 is an operating state diagram of the device formed by the present invention.

도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명에 의해서 형성된 흡기 매니폴드를 지시하는 것이고, 도면부호 30은 본 발명에 의해서 형성된 니플을 지시하는 것이다.Reference numeral 20 shown in the drawing indicates an intake manifold formed by the present invention, and reference numeral 30 designates a nipple formed by the present invention.

상기한 흡기 매니폴드(20)는 종래의 일반적인 흡기 매니폴드와 같이 엔진의 각 연소실의 흡기포트와 연결되는 다수의 런너(23)가 본체(21)의 일측면으로 형성되고, 상기한 본체(21)의 일측으로는 에어 덕트 및 에어 클리너를 통과한 신기가 유입되기 위한 흡기입구(22)가 형성된다. 그리고 상기 흡기입구(22)가 위치되는 본체(21)의 일측으로는 EGR 가스를 배기 매니폴드 측으로부터 유도하기 위한 EGR 라인(25)이 연결된다.In the intake manifold 20, a plurality of runners 23 connected to an intake port of each combustion chamber of an engine, as in a conventional general intake manifold, are formed on one side of the main body 21, and the main body 21 is described above. At one side of the) is formed an intake inlet 22 for introducing fresh air passing through the air duct and the air cleaner. An EGR line 25 is connected to one side of the main body 21 at which the intake inlet 22 is located to guide the EGR gas from the exhaust manifold side.

상기한 EGR 라인(25)의 일단이 연결될 수 있도록 상기 흡기 매니폴드(20)의 본체(21) 일측에는 니플(30)이 형성되는데, 이 니플(30)은 상기한 EGR 라인(25)을 상기 흡기 매니폴드(20)의 본체(21) 일측에 연결시키기 위한 역할 뿐만이 아니라, 상기 EGR 라인(25)을 통해 입력되는 EGR 가스가 상기 흡기 매니폴드(20)의 본체(21) 내부에서 신기와 골고루 혼합될 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다. 이를 위해, 상기 니플(30)은 종래 흡기 매니폴드에서와 같이 외측으로만 돌출된 고정형으로 형성되는 것이 아니고, 상기 본체(21)의 내부측을 향해서 소정 거리 돌출형성될 뿐만 아니라, 중심선 상을 기준으로하여 회전될 수 있도록 구성되는 것이다. 즉, 상기 니플(30)은 EGR 가스의 토출관 역할도 하게 되는 것이다.A nipple 30 is formed at one side of the main body 21 of the intake manifold 20 so that one end of the EGR line 25 can be connected, and the nipple 30 is connected to the EGR line 25. In addition to the role of connecting to one side of the main body 21 of the intake manifold 20, the EGR gas input through the EGR line 25 is evenly and uniformly inside the main body 21 of the intake manifold 20. It is to play a role in mixing. To this end, the nipple 30 is not formed in a fixed shape that protrudes only outward as in the conventional intake manifold, and protrudes a predetermined distance toward the inner side of the main body 21 as well as on the center line. It is configured to be rotated by. That is, the nipple 30 also serves as a discharge tube of the EGR gas.

즉, 상기한 니플(30)은 본체(21)의 내측을 향해서 소정거리 돌출형성되는데, 바람직한 돌출거리는 상기 흡기입구(22)가 위치되는 범위내로 돌출거리가 설정되는 것이 바람직하다. 특히, 상기한 니플(30)의 끝단, 즉 상기 본체(21)의 내측을 향해 돌출형성되는 측의 끝단은 경사방향으로 절단된 형태로 형성되므로서, EGR 가스가 토출되는 면이 원형이 아니 타원형상을 이루게 되는 것이다. That is, the nipple 30 is formed to protrude a predetermined distance toward the inner side of the main body 21, it is preferable that the protruding distance is set within the range in which the intake inlet 22 is located. In particular, the end of the nipple 30, that is, the end of the side protruding toward the inner side of the main body 21 is formed in the form cut in the oblique direction, so that the surface where the EGR gas is discharged is not circular but elliptical It will be an image.

그리고 상기한 흡기 매니폴드(20)의 본체(21) 외측으로 노출되는 니플(30)의 도중 외주면에는 상기 니플(30)이 회전력을 전달받아 회전되도록 하기 위한 풀리(32)가 일체로 형성된다. 이 풀리(32)는 첨부된 도면과 같이 엔진의 크랭크 풀리(40)와 기타 보기류를 연결하는 벨트(42)가 장착되어, 엔진의 운전과 함께 상기한 니플(30)이 회전될 수 있도록 구성되는 것이다. 즉, EGR 가스를 토출하는 상기한 니플(30)의 개구부가 회전되면서 흡기 매니폴드(20)의 본체(21) 내부에 골고루 EGR 가스가 토출되도록 구성되는 것이다.And the outer peripheral surface of the nipple 30 exposed to the outside of the main body 21 of the intake manifold 20 is formed integrally with the pulley 32 for the nipple 30 is rotated by receiving a rotational force. The pulley 32 is equipped with a belt 42 connecting the crank pulley 40 and other accessories of the engine as shown in the accompanying drawings, so that the nipple 30 can be rotated with the operation of the engine. Will be. That is, the opening of the nipple 30 for discharging the EGR gas is rotated so that the EGR gas is evenly discharged in the main body 21 of the intake manifold 20.

상기한 니플(30)이 원활히 회전될 수 있도록 상기 니플(30)의 외주면과 흡기 매니폴드(20)의 본체(21)가 접하는 곳에는 베어링(34)이 장착된다. 또한, 상기한 EGR 라인(25)의 일끝단과 연결되는 상기 니플(30)의 일측은 니플(30)이 회전될 때에 기밀이 유지될 수 있도록 실링(36)이 형성된다.The bearing 34 is mounted at a place where the outer circumferential surface of the nipple 30 and the main body 21 of the intake manifold 20 are in contact with each other so that the nipple 30 can be smoothly rotated. In addition, one side of the nipple 30 connected to one end of the EGR line 25 is formed with a seal 36 so that airtightness can be maintained when the nipple 30 is rotated.

이상과 같이 구성된 EGR 가스의 혼합성 향상장치의 작동은 다음과 같이 이루어진다.The operation of the apparatus for improving the admixture of EGR gas configured as described above is performed as follows.

엔진이 운전되어 EGR 시스템을 가동시켜야 되는 운전환경이 되면, 전자제어장치에서는 EGR 밸브를 개방시켜 상기한 EGR 라인(25)으로 EGR 가스가 공급되도록 한다.When the engine is driven to operate the EGR system, the electronic controller opens the EGR valve so that the EGR gas is supplied to the above-described EGR line 25.

상기한 EGR 라인(25)을 통해 상기 흡기 매니폴드(20)의 본체(21) 내부로 입력되는 EGR 가스는 토출관 역할을 하는 상기한 니플(30)을 통해 상기 본체(21)의 내부로 토출되어진다. 그런데 본 발명에 의해 형성된 니플(30)은 상기 본체(21) 내측을 향해 그 내측 끝단이 길게 돌출형성되어 있으므로서, 흡기입구(22)에서 입력되는 신기와의 혼합이 유리하게 된다.The EGR gas input into the main body 21 of the intake manifold 20 through the EGR line 25 is discharged into the main body 21 through the nipple 30 serving as a discharge tube. It is done. However, since the inner end of the nipple 30 formed by the present invention is protruded to the inside of the main body 21, the mixing with the new device input from the intake opening 22 is advantageous.

특히, 본 발명에 의한 니플(30)은 엔진의 구동과 함께 크랭크 풀리(40)의 회전력을 벨트(42)로써 전달받아 회전되는데, 상기한 니플(30)의 내측단 개구부가 경사지게 형성되므로서 입력되는 EGR 가스의 위치는 니플(30)의 회전에 따라 연속적으로 변하게 되면서 난류를 발생시키게 된다. 따라서 상기 니플(30)의 개구부로 토출되는 EGR 가스와 흡기입구(22)를 통해 입력되는 흡입공기의 혼합이 종래기술의 경우에서보다 원할하게 이루어지게 된다.In particular, the nipple 30 according to the present invention is rotated by receiving the rotational force of the crank pulley 40 with the belt 42 together with the driving of the engine, the input of the inner end of the nipple 30 is formed to be inclined The position of the EGR gas is changed continuously with the rotation of the nipple 30 to generate turbulence. Therefore, the mixing of the EGR gas discharged into the opening of the nipple 30 and the intake air input through the intake opening 22 is made smoother than in the case of the prior art.

결국, 상기와 같이 흡기 매니폴드(20)의 본체(21) 내측으로 길게 연장된 니플(30)이 회전되면서 EGR 가스를 토출해내므로서, EGR 가스와 신기와의 혼합이 원할이 이루어지고, 각각의 연소실로 연결되는 다수의 런너(23)로 입력되는 EGR 가스의 분배가 골고루 이루어지는 것이다.As a result, as the above-described nipple 30 is extended to the inside of the main body 21 of the intake manifold 20 is rotated to discharge the EGR gas, mixing of the EGR gas and the new device is desired, respectively The distribution of the EGR gas input to the plurality of runners 23 connected to the combustion chamber is evenly made.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 흡기 매니폴드의 본체 내부로 입력되는 EGR 가스의 토출구가 종래보다 흡기 매니폴드의 본체 내측을 향하게 되고, 경사면으로 형성된 토출구가 회전하게 되므로서, EGR 니플을 통해 흡기 매니폴드의 본체 내측으로 토출되는 EGR 가스와 흡기입구로 입력되는 신기의 혼합효율이 향상될 뿐만 아니라, 각각의 런너로 유입되는 EGR 가스의 분배성이 향상되는 커다란 장점이 있는 것이다.According to the present invention constituted as described above, the discharge port of the EGR gas input into the main body of the intake manifold is directed toward the inside of the main body of the intake manifold than before, and the discharge port formed in the inclined surface is rotated, so that through the EGR nipple The mixing efficiency of the EGR gas discharged into the main body of the intake manifold and the new air input to the intake inlet is improved, as well as the distribution of the EGR gas flowing into each runner is improved.

Claims (3)

흡기 매니폴드(20)의 본체(21) 일측으로 신기가 유입되기 위한 흡기입구(22)가 형성되고, 상기 흡기입구가 위치되는 일측으로 EGR 라인이 연결되며, 상기한 EGR 라인(25)이 연결되는 흡기 매니폴드(20)의 내부측으로는 상기 EGR 라인(25)으로부터 입력되는 EGR 가스의 토출이 상기 흡기 매니폴드(20)의 본체(21) 내부의 도중에서 이루어질 수 있도록 상기한 EGR 라인(25)이 연결되는 니플(30)이 상기 흡기 매니폴드(20)의 본체(21) 내측을 향해 소정 거리 돌출된 채로 형성되는 EGR 가스의 혼합성 향상장치에 있어서,An intake inlet 22 for introducing fresh air into one side of the main body 21 of the intake manifold 20 is formed, an EGR line is connected to one side where the intake inlet is located, and the EGR line 25 is connected thereto. The inside of the intake manifold 20 is the EGR line 25 so that the discharge of the EGR gas input from the EGR line 25 can be made in the middle of the main body 21 of the intake manifold 20. In the apparatus for improving the mixing efficiency of the EGR gas in which the nipple 30 to which the) is connected protrudes a predetermined distance toward the inside of the main body 21 of the intake manifold 20, 상기한 니플(30)의 외측단은 상기 흡기 매니폴드(20)의 외측으로 노출형성되어 EGR 라인(25)이 연결되고, 상기 니플(30)의 도중 외주에는 외부의 동력을 전달받기 위한 풀리(32)가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 EGR 가스의 혼합성 향상장치.The outer end of the nipple 30 is exposed to the outside of the intake manifold 20 is connected to the EGR line 25, the outer periphery of the nipple 30, the pulley for receiving external power ( 32) is integrally formed, the apparatus for improving the mixing of the EGR gas. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기한 니플(30)의 내측단은 경사진 방향으로 절단형성되는 것을 특징으로 하는 EGR 가스의 혼합성 향상장치.The inner end of the nipple (30) is improved in the EGR gas, characterized in that the cutting formed in the inclined direction.
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KR102378237B1 (en) * 2020-06-29 2022-03-23 조선대학교산학협력단 Device for improving the mixing degree of intake air and EGR gas

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