KR100962808B1 - 차량의 배기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대용량 후처리장치의 장착강성의 증대로 배기계의 재질을 업그레이드시킬 필요가 없으므로 차량의 원가절감을 도모할 수 있고, 엔진의 개발기간을 단축시킬 수 있는 차량의 배기장치를 제공하기 위해 DPF의 하우징의 상면에는 ㄷ자 형상을 이루는 고정 브라켓이 고정되게 부착되고, 상기 고정 브라켓에 ㄱ자 형상을 이루는 마운팅 브라켓의 일단이 체결되며, 상기 마운팅 브라켓의 타단은 배기매니폴드의 돌출한 보스에 체결되어 있다.

DPF, 배기매니폴드, 터보차저, 브라켓

Description

차량의 배기장치{Exhaust gas device in vehicle}

본 발명은 차량의 배기장치에 관한 것으로, 특히 배기가스의 대용량 후처리장치의 장착강성의 향상과 배기매니폴드의 구조적 강성을 증대시킨 차량의 배기장치에 관한 것이다.

종래 차량의 디젤엔진은 뛰어난 연비, 출력 등에도 불구하고, 그 특성상 공기 과잉률이 큰 상태에서 연소가 이루어지기 때문에 배기가스 중에는 가솔린 엔진과 달리 일산화탄소와 탄화수소의 배출량이 적은 반면에 질소산화물과 그을음과 같은 입자성 물질이 상당히 배출되는 단점을 갖고 있다.

상기 질소산화물의 배출량을 줄이기 위해 배기가스 중의 일부를 흡기계통으로 되돌려 재순환 및 재연소시키는 배기가스 재순환장치(Exhaust Gas Recirculation; EGR)가 사용되고 있다. 상기 배기가스 재순환장치는 흡기계통으로 되돌려지는 배기가스(EGR가스)의 재순환 양을 제어하는 EGR밸브와, 상기 EGR가스의 온도를 저감시키는 EGR쿨러 및, 상기 EGR가스가 상기 ERG쿨러를 바이패스하도록 제어하는 EGR쿨러 바이패스밸브 등을 구비하고 있다.

한편 상기 입자성 물질을 저감시키기 위해 매연여과필터(Catalyzed Particulate Filter: CPF, Diesel Particulate Filter: DPF)가 사용되고 있고, 이 매연여과필터는 터보차저의 후단이나 배기파이프의 도중에 설치되어 배기가스 중에 함유된 입자성 물질을 포집하여 대기중으로 방출되는 것을 방지하고, 상기 포집된 입자성 물질이 일정 정도 이상으로 쌓이면 디젤엔진에서 연료의 후분사를 통해 배기가스의 온도를 상승시켜 매연여과필터에 포집된 입자성 물질을 연소시켜 매연여과필터를 재생하고 있다.

최근 승용디젤엔진의 경우 원가절감을 위해 터보차저의 출구측에 대용량 후처리장치를 직결하여 장착하고 있는 데, 이와 같이 대용량 후처리장치를 장착할 경우에 차량의 탑재성 확보를 위해 배기매니폴드는 엔진의 실린더헤드 측에 최대한 근접하게 장착해야 하고, 배기계의 내구력 확보를 위해 배기계의 동강성이 내구의 중요한 인자로 작용하고 있다.

배기계의 내구력을 확보하기 위해 배기계의 재질을 업그레이드시킬 수 있지만, 이는 원가의 상승을 초래하고, 엔진의 개발기간이 많이 소요되는 등의 결점이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 대용량 후처리장치의 장착강성의 증대로 배기계의 재질을 업그레이드시킬 필요가 없으므로 차량의 원가절감을 도모할 수 있고, 엔진의 개발기간을 단축시킬 수 있는 차량의 배기장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, DPF의 하우징의 상면에는 ㄷ자 형상을 이루는 고정 브라켓이 고정되게 부착되고, 상기 고정 브라켓에 ㄱ자 형상을 이루는 마운팅 브라켓의 일단이 체결되며, 상기 마운팅 브라켓의 타단은 배기매니폴드의 돌출한 보스에 체결되어 있다.

바람직하기로는 상기 DPF의 하우징의 하부에는 직사각 박스 형상을 이루고서 상면과 전면에 각각 장공이 형성된 마운팅 브라켓의 일측이 고정되게 부착되고, 상기 마운팅 브라켓의 양측면에는 각각 고정 브라켓의 일단이 체결되며, 상기 고정 브라켓의 타단은 조립볼트를 매개로 차체에 체결되는 것을 특징으로 한다.

상기 각 고정 브라켓은 Ｌ자 형상의 단면을 가지고서 차체 측과의 결합부는 수직한 결합 선단면을 형성하여, 상기 각 결합 선단면에 상기 조립볼트가 관통해서 끼워지는 것을 특징으로 한다.

상기 배기매니폴드의 바디의 일측에는 상기 바디에 대해 수직한 방향으로 2개의 보강리브가 일체로 형성되고, 상기 각 보강리브의 일단은 실린더헤드측 체결플랜지와 일체로 형성되는 반면에 상기 각 보강리브의 타단은 실린더블록측 체결플랜지와 일체로 연결된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량의 배기장치에 의하면, 대용량 후처리장치의 고정 브라켓의 형상변경과 장착위치의 변경을 통해 배기계의 1차 고유 진동수가 저주파 영역에서 고주파 영역으로 천이되도록 함으로써 배기계의 진동을 저감시키고, 배기매니 폴드의 강성 취약부에 리브를 보강하여 배기계의 동강성을 향상시키며, 고정 브라켓의 형상변경을 통해 무게와 원가를 절감할 수 있는 등의 효과가 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따른 배기장치의 구성이 사시도로 도시되어 있는 바, 즉 엔진의 실린더에 설치되어 상기 실린더에서 배출되는 배기가스를 수집하는 배기매니폴드(1)에 터보차저(2)가 배기가스를 공급받을 수 있도록 연결되고, 상기 터보차저(2)에서 배출되는 배기가스를 후처리하는 대용량의 DPF(3)가 상기 터보차저(2)의 출구측에 연결되어 있다.

상기 배기매니폴드(1)의 길이방향을 따른 소정 부위는 상기 DPF(3)의 하우징(3a)의 상면에 브라켓을 매개로 연결되어 지지된다.

즉 상기 하우징(3a)의 상면에는 대체로 ㄷ자 형상을 이루는 고정 브라켓(4a)이 고정되게 부착되고, 상기 고정 브라켓(4a)에 대체로 ㄱ자 형상을 이루는 마운팅 브라켓(4b)의 일단이 볼트로 고정되며, 상기 마운팅 브라켓(4b)의 타단은 상기 배기매니폴드(1)의 돌출한 보스에 볼트를 매개로 체결되어, 상기 배기매니폴드(1)가 엔진의 실린더에 체결된 상태에서 상기 대용량 DPF(3)의 상면에 고정 브라켓과 마운팅 브라켓을 매개로 지지되게 된다.

상기 대용량 DPF(3)는 차체에 2개의 고정 브라켓(5a,5b)을 매개로 고정되게 설치되는 데, 상기 DPF(3)의 하우징(3a)의 하부에는 대체로 직사각 박스 형상을 이루는 마운팅 브라켓(3b)의 일측이 고정되게 부착된다.

상기 마운팅 브라켓(3b)에는 중량을 저감하기 위해 장공의 슬롯이 그 상면과 전면에 각각 형성되고, 상기 마운팅 브라켓(3b)의 양측면에는 각각 상기 고정 브라켓(5a,5b)의 일단이 각각 볼트로 체결되고, 상기 고정 브라켓(5a,5b)의 타단에는 조립볼트(6)가 관통해서 체결되어서 도시되지 않은 차체에 너트로 조립된다.

상기 2개의 고정 브라켓(5a,5b)은 각각 대체로 Ｌ자 형상의 단면을 가지고서 차체 측과의 결합부는 수직한 결합 선단면(5aa,5ba)을 형성하여, 상기 각 결합 선단면(5aa,5ab)에 상기 조립볼트(6)가 관통해서 끼워지게 된다.

또한 상기 배기매니폴드(1)의 바디(1a)의 일측에는 응력이 집중되는 부위에 바디(1a)에 대해 수직한 방향으로 2개의 보강리브(1b)가 일체로 형성되는 데, 상기 각 보강리브(1b)의 일단은 실린더헤드측 체결플랜지(1c)와 일체로 형성되는 반면에 상기 각 보강리브(1b)의 타단은 실린더블록측 체결플랜지(1d)와 일체로 형성되어, 배기매니폴드의 동강성을 향상시키게 된다.

도 1과 도 2는 각각 본 발명에 따른 배기장치의 사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1-배기매니폴드 2-터보차저

3-DPF 4a,4b-브라켓

5a,5b-브라켓 6-조립볼트

Claims (4)

1. DPF의 하우징의 상면에는 ㄷ자 형상을 이루는 고정 브라켓이 고정되게 부착되고, 상기 고정 브라켓에 ㄱ자 형상을 이루는 마운팅 브라켓의 일단이 체결되며, 상기 마운팅 브라켓의 타단은 배기매니폴드의 돌출한 보스에 체결된 차량의 배기장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 DPF의 하우징의 하부에는 직사각 박스 형상을 이루고서 상면과 전면에 각각 장공이 형성된 마운팅 브라켓의 일측이 고정되게 부착되고, 상기 마운팅 브라켓의 양측면에는 각각 고정 브라켓의 일단이 체결되며, 상기 고정 브라켓의 타단은 조립볼트를 매개로 차체에 체결되는 것을 특징으로 하는 차량의 배기장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 각 고정 브라켓은 Ｌ자 형상의 단면을 가지고서 차체 측과의 결합부는 수직한 결합 선단면을 형성하여, 상기 각 결합 선단면에 상기 조립볼트가 관통해서 끼워지는 것을 특징으로 하는 차량의 배기장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 배기매니폴드의 바디의 일측에는 상기 바디에 대해 수직한 방향으로 2개의 보강리브가 일체로 형성되고, 상기 각 보강리브의 일단은 실린더헤드측 체결플랜지와 일체로 형성되는 반면에 상기 각 보강리브의 타단은 실 린더블록측 체결플랜지와 일체로 연결된 것을 특징으로 하는 차량의 배기장치.

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