KR101393941B1

KR101393941B1 - 흡기 매니폴드 구조

Info

Publication number: KR101393941B1
Application number: KR1020080072771A
Authority: KR
Inventors: 권상욱
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2008-07-25
Filing date: 2008-07-25
Publication date: 2014-05-13
Also published as: KR20100011519A

Abstract

본 발명은 흡기 매니폴드 구조에 관한 것이다.

본 발명은 흡기 매니폴드의 플랜지에 구비되고 각 흡기관을 연결하는 EGR 연결부, 상기 EGR 연결부에 구비되고 흡기 매니폴드의 열해를 방지하는 열해방지부재를 포함한다.

상기와 같이 흡기 매니폴드의 플랜지에 각 흡기관을 연결하는 EGR 연결부와 열해방지부재를 구비함으로써 별도의 EGR 어댑터를 사용하지 않고도 열해방지 및 EGR 가스 분배성을 향상시킬 수 있으며, 더불어 원가 및 중량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

흡기 매니폴드 구조{INTAKE MANIFOLD STRUCTURE}

본 발명은 흡기 매니폴드 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 별도의 EGR 어댑터 없이도 실린더 헤드의 흡입 포트로 유입되는 EGR 가스의 분배성 및 원가를 절감할 수 있는 흡기 매니폴드 구조에 관한 것이다.

일반적으로 공기는 약 79%의 질소와 21%의 산소 및 기타 미량의 원소로 구성되고, 상기 질소와 산소는 상온에서 서로 반응을 일으키지 않지만 고온(약 1450℃ 이상)에서는 서로 반응하여 질소산화물(NOx)이 된다.

특히 디젤엔진은 압축착화방식으로 연소를 일으키며, 실린더의 재질 발달로 인해 압축비가 점점 더 높아져 연소실의 온도가 높아지고 있고, 이와 같은 연소실 온도의 상승은 열역학적 엔진 효율을 증대시키지만, 고온으로 인해 질소산화물이 다량으로 발생하고 있다.

이러한 질소산화물은 지구환경을 파괴하는 주요 유해물질로써, 산성비, 광학 스모그, 호흡기 장애 등을 일으킨다.

상기와 같은 디젤엔진에서 배출되는 질소산화물을 제거하기 위해 디젤엔진에는 자동차 배기가스 재순환장치(EGR: Exhaust Gas Recirculation, 이하 'EGR'이라 한다)가 설치되어 있다.

즉, 상기 EGR은 배기가스의 일부를 다시 흡기계로 재순환시키고, 이 흡입공기 중의 CO2 농도를 증대시켜 연소실의 온도를 저하시키고, 이를 통해 NOx를 저감시키는 기술이다.

도 1은 종래기술에 따른 EGR 시스템을 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 EGR 어댑터를 나타낸 도면이다.

종래기술에 따른 EGR 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진(미도시) 구동시 발생한 배기가스가 토출되는 배기 매니폴드(10), 상기 배기 매니폴드(10)를 통과하는 배기가스 중 일부(EGR 가스)를 흡기 매니폴드(40)로 공급하는 EGR 파이프(20), 상기 EGR 파이프(20)를 개폐하는 EGR 밸브(30)를 포함하며, 상기 EGR 밸브(30)를 통과하는 EGR 가스는 흡기 매니폴드(40)를 통해 실린더 헤드(60)에 공급된다.

그리고 상기 흡기 매니폴드(40)와 실린더 헤드(60) 사이에는 흡기 매니폴드(40)의 열해방지 및 EGR 가스를 분배성을 향상시키기 위한 EGR 어댑터(50)가 장착된다.

즉, 상기 EGR 어댑터(50)는 도 2에 도시된 바와 같이, 흡기 매니폴드(40)의 각 흡기관이 연결되도록 형성함으로써 각 포트별로 들어가는 EGR 가스의 분배성이 좋다.

그러나 종래의 EGR 시스템은 흡기 매니폴드의 열해방지 및 분배성을 향상시키기 위해 별도의 EGR 어댑터(50)를 장착함으로써 제조공정이 복잡하고, 제조원가 및 중량이 상승하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 흡기 매니폴드를 개선하여 별도의 EGR 어댑터 없이도 열해방지 및 분배성을 향상시킬 수 있고, 더불어 원가와 중량을 감소시킬 수 있는 흡기 매니폴드 구조를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 흡기 매니폴드의 플랜지에 구비되고 각 흡기관을 연결하는 EGR 연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 EGR 연결부는 상기 플랜지의 표면에 형성되는 연결홈과, 상기 흡기관과 연결홈을 연결하는 연결통로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 EGR 연결부에는 흡기 매니폴드의 열해를 방지하기 위한 열해방지부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 열해방지부재는 EGR 연결부의 바닥면에 지지되는 바닥판과, 상기 EGR 연결부의 내벽에 지지되는 측면판을 포함하며, 상기 측면판에는 연결통로와 통하도록 관통홈을 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 열해방지부재는 EGR 연결부에 착탈이 가능하게 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 흡기매니폴드는 합성수지로 제조되며, 상기 열해방지부재는 알루미늄으로 제조되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 본 발명은 흡기 매니폴드의 플랜지에 각 흡기관을 연결하는 EGR 연결부와 열해방지부재를 구비함으로써 별도의 EGR 어댑터를 사용하지 않고도 열해방지 및 EGR 가스 분배성을 향상시킬 수 있으며, 더불어 원가 및 중량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 흡기 매니폴드 구조를 첨부된 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 흡기 매니폴드 구조는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 배기 매니폴드로부터 배기되는 배기가스 중 일부(EGR 가스)를 실린더 헤드(미도시)의 흡기포트에 공급되도록 연결하는 것으로, 합성수지로 제조되며, 일측에는 EGR 파이프(미도시)에 연결된 EGR 밸브(미도시)에 결합되는 EGR 가스 흡입부(100)가 형성되고, 타측에는 실린더 헤드에 형성된 다수개의 흡기포트에 EGR 가스를 각각 분사하기 위한 다수개의 흡기관(200)이 형성되며, 상기 다수개의 흡기관(200) 선단에는 플랜지(300)가 형성되고, 상기 플랜지(300)를 통해 상기 흡기관(200)과 실린더 헤드의 흡기포트를 연결하고, 밀폐시키게 된다.

여기서, 상기 플랜지(300)에는 다수개의 흡기관(200)으로부터 공급되는 EGR 가스가 흡기포트에 균일하게 분배될 수 있도록 하는 EGR 연결부(310)와 EGR 연결부(310)의 열해를 방지하기 위한 열해방지부재(320)가 구비된다.

상기 EGR 연결부(310)는 흡기관(200)의 EGR 배출구 부위를 통하도록 연결하 기 위한 것으로, 이를 통해 다수개의 흡기관(200)를 통과하는 EGR 가스의 량을 균일하게 조절할 수 있다.

즉, 상기 EGR 연결부(310)는 흡기포트의 외주면에 지지되는 플랜지(300)의 표면에 함몰되게 형성되는 연결홈(311), 상기 흡기관(200)과 연결홈(311) 사이의 벽면에 형성되고 흡기관(200)과 연결홈(311)을 연결하는 연결통로(312)를 포함한다.

여기서, 상기 연결홈(311)은 플랜지(300)의 표면에 최대한 넓은 면적으로 형성되며, 이를 통해 EGR 가스의 분배성을 향상시킬 수 있다.

상기 열해방지부재(320)는 도 5에 도시된 바와 같이, 흡기관(200)의 열해를 방지하기 위한 것으로, 알루미늄을 소재로 제조되며, 상기 연결홈(311)의 바닥면에 지지되는 바닥판(321), 상기 바닥판(321)의 양측부에 수직하게 절곡 형성되고 상기 연결홈(311)의 양측 내벽에 각각 지지되는 측면판(322)을 포함한다.

그리고 상기 측면판(322)에는 연결통로(312)와 통하도록 관통홈(323)을 형성한다.

여기서, 상기 열해방지부재(320)는 상기 연결홈(311) 내부에 착탈이 가능하게 구비되며, 이를 통해 고온의 EGR 가스에 의해 열해방지부재(320)가 훼손될 경우 열해방지부재(320)만 교환하면 되어 유지비용을 절감할 수 있다.

이와 같은 구성을 가지는 흡기 매니폴드 구조의 사용상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 엔진(미도시) 작동시 발생한 배기가스는 배기 매니폴드(미도시)로 유 입되고, 상기 배기 매니폴드로 유입된 배기가스 중 일부(EGR 가스)는 EGR 파이프(미도시)로 유입되고, 상기 EGR 파이프에 유입된 EGR 가스는 EGR 밸브(미도시)의 개폐 여부에 의해 흡기 매니폴드의 EGR 가스 흡입부(100)를 통해 유입된 다음, 다수개의 흡기관(200)으로 분리된 상태로 실린더 헤드의 각 흡기포트에 공급된다.

이때, 흡기관(200)의 배기공(210)을 통과하는 EGR 가스 중 일부는 EGR 연결부(310)의 연결통로(312)를 통해 연결홈(311)으로 유입된 다음, 배기압이 낮은 흡기관(200)과 연결되는 연결통로(312)를 통해 흡기포트에 공급되며, 이를 통해 실린더 헤드의 각 흡기포트에 유입되는 EGR 가스의 분배성을 향상시키게 된다.

여기서, 상기 EGR 연결부(310)의 내부에 열해방지부재(320)가 구비됨으로써 고온의 EGR 가스에 의해 EGR 연결부(310)가 훼손되는 것을 방지할 수 있고, 그에 따라 흡기 매니폴드의 열해를 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 EGR 시스템을 나타낸 도면.

도 2는 종래의 EGR 어댑터가 구비된 흡기 매니폴드 구조를 나타낸 도면.

도 3은 본 발명의 흡기 매니폴드 구조를 나타낸 사시도.

도 4는 본 발명의 흡기 매니폴드 구조의 플랜지를 나타낸 정면도.

도 5는 본 발명의 흡기 매니폴드 구조의 부분 확대도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : EGR 가스 흡입부 200 : 흡기관

300 : 플랜지 310 : EGR 연결부

311 : 연결홈 312 : 연결통로

320 : 열해방지부재 321 : 바닥판

322 : 측면판 323 : 관통홈

Claims

흡기 매니폴드의 플랜지에 구비되고, 각 흡기관을 연결하는 EGR 연결부를 포함하며,

상기 EGR 연결부에는 흡기 매니폴드의 열해를 방지하기 위한 열해방지부재를 구비하고,

상기 열해방지부재는 EGR 연결부의 바닥면에 지지되는 바닥판과, 상기 EGR 연결부의 내벽에 지지되는 측면판을 포함하며,

상기 측면판에는 연결통로와 통하도록 관통홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 흡기 매니폴드 구조.
청구항 1에 있어서,

상기 EGR 연결부는 상기 플랜지의 표면에 형성되는 연결홈과, 상기 흡기관과 연결홈을 연결하는 연결통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡기 매니폴드 구조.
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청구항 1에 있어서,

상기 열해방지부재는 EGR 연결부에 착탈이 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 흡기 매니폴드 구조.
청구항 1에 있어서,

상기 흡기매니폴드는 합성수지로 제조되며,

상기 열해방지부재는 알루미늄으로 제조되는 것을 특징으로 하는 흡기 매니폴드 구조.