KR102179244B1 - 배기가스 흐름 제어가 가능한 d-egr장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 D-EGR장치는, 다수 개의 실린더를 구비하는 엔진블록과, 외기가 유입되는 흡기 매니폴드와, 상기 흡기 매니폴드로 유입된 외기를 각각의 실린더로 제공하는 다수 개의 흡기런너와, 상기 다수 개의 실린더와 각각 연통되는 다수 개의 배기런너와, 상기 다수 개의 배기런너를 통해 인출되는 배기가스를 포집하여 배출시키는 배기 매니폴드를 구비하는 엔진의 배기가스 재순환장치에 있어서, 상기 다수 개의 배기런너 중 하나 이상의 배기런너에 장착되어, 상기 실린더로부터 배출된 배기가스를 바이패스시키는 삼방밸브; 상기 삼방밸브로부터 바이패스된 배기가스를 상기 흡기 매니폴드 측으로 재순환시키는 이지알 파이프;를 포함하여 구성된다.

Description

배기가스 흐름 제어가 가능한 D-EGR장치 {Dedicated exhaust gas recirculation apparatus controlling exhaust gas flow}
본 발명은 어느 한 실린더에서 배출되는 배기가스를 전량 흡기측으로 재순환시키는 D-EGR장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 이지알파이프를 따르 흐르는 배기가스를 선택적으로 배기 매니폴드로 안내할 수 있는 D-EGR장치에 관한 것이다.
엔진의 배기가스에는 CO, HC, NOx(질소화합물) 등과 같은 유해 성분이 다량 포함된다. 특히, 엔진의 연소 온도가 높아지면 NOx의 생성량이 증가하게 되므로, 배기가스 중에 NOx의 양을 줄이기 위해서는 엔진의 연소 온도를 저감시킬 필요가 있다.
엔진의 연소 온도를 높아지는 이유 중에서, 연소실 내에 혼합기의 밀도가 높은 상태에서 점화 플러그에서 점화된 화염의 전파 속도가 빨라짐에 따라 순간적인 고온의 열이 발생되어 엔진의 연소 온도를 높이는 것이 가장 큰 원인이다.
배기가스 중에 NOx의 양을 줄이기 위해 엔진의 연소 온도를 낮추는 방법으로써, 배기가스의 일부를 흡입 혼합기에 포함시켜 연소실로 유입시킴으로써 혼합기의 자체 공연비는 변화시키지 않으면서 혼합기의 밀도를 저하시켜 엔진의 연소 온도를 낮추는 배기가스 재순환(EGR, Exhaust Gas Recirculation) 방법이 있다.
배기가스 재순환 방법은 배기가스 중의 NOx의 양을 줄일 뿐만 아니라, 가솔린 엔진의 연비를 향상시키기 위해 사용된다. 배기가스 재순환 방법을 사용함으로써, 연소실의 온도를 낮추어 NOx의 양을 저감하는 동시에 노킹(knocking) 발생영역을 피해 점화시기를 앞당길 수 있다. 이에 따라, 엔진의 출력을 향상시키고 연비를 향상시킬 수 있다.
그러나 상기와 같이 구성되는 종래의 EGR장치는 EGR율이 일정하지 아니하면 HC, CO 배출량이 오히려 증가하게 되고, 엔진 출력이 저하되는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 다수 개의 실린더 중 어느 하나의 실린더에서 배출되는 배기가스를 모두 흡기측으로 재순환시켜 항상 일정한 EGR율을 보장할 수 있는 D-EGR장치가 제안된바 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 D-EGR장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 종래의 D-EGR장치의 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 D-EGR장치는, 다수 개의 실린더(11)가 형성된 엔진블록(10)과, 상기 엔진블록(10) 측으로 공기를 공급하는 흡기 매니폴드(20)와, 상기 엔진블록(10)에서 배출된 배기가스를 외부로 배출시키기 위한 배기 매니폴드(30)를 기본 구성요소로 구비하되, 어느 하나의 실린더(11)(도 1에서는 우측 실린더)에서 배출된 배기가스를 전량 흡기관(21)의 믹서(60)로 전달하는 이지알파이프(50)를 포함하여 구성된다.
따라서 종래의 D-EGR장치는, 흡기 매니폴드(20)로 제공된 공기가 흡기런너(22)를 통해 각 실린더(11)로 유입되어 연소되되, 어느 하나의 실린더(도 1에서는 가장 우측 실린더)에서 배출된 배기가스는 모두 이지알파이프(50)를 통해 믹서(60)로 공급되고, 나머지 실린더(11)에서 인출된 배기가스는 배기런너(31)를 통해 배기 매니폴드(30)에서 포집된 후 배기관(32)을 통해 촉매(40)측으로 배출된다.
상기와 같이 구성되는 종래의 D-EGR장치는, 균일한 EGR 분배가 가능하며, 점화시기의 진각을 통해 연소시기를 조정함으로써 연비가 개선되며, 4개의 실린더 중 3개의 실린더에서 인출되는 배기가스만이 외부로 배출되므로 오염물질 배출량이 감소된다는 장점이 있다.
그러나 종래와 같이 구성되는 D-EGR장치는 운전조건에 상관없이 항상 25%의 배출가스가 흡기 측으로 바이패스되는 구조로 이루어지는바, EGR이 필요 없는 영역에서 EGR을 중단시키기 어렵다는 단점이 있다.
또한, 종래의 D-EGR장치를 적용하기 위해서는 배기런너(31)를 포함한 배기 매니폴드(30) 전체를 교체해야 하므로 구조 변경 비용이 많이 소요되고, 기존에 사용하던 배기 매니폴드를 더 이상 사용할 수 없으므로 자원이 낭비된다는 문제점이 있다.
US 9,957,911 B2
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 어느 하나의 실린더에서 인출되는 배기가스를 운전 조건에 따라 전량 흡기측으로 재순환시키거나 촉매측으로 배출시킬 수 있고, 기존의 배기 매니폴드를 재사용할 수 있어 활용성 및 경제성이 우수한 D-EGR장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 D-EGR장치는, 다수 개의 실린더를 구비하는 엔진블록과, 외기가 유입되는 흡기 매니폴드와, 상기 흡기 매니폴드로 유입된 외기를 각각의 실린더로 제공하는 다수 개의 흡기런너와, 상기 다수 개의 실린더와 각각 연통되는 다수 개의 배기런너와, 상기 다수 개의 배기런너를 통해 인출되는 배기가스를 포집하여 배출시키는 배기 매니폴드를 구비하는 엔진의 배기가스 재순환장치에 있어서, 상기 다수 개의 배기런너 중 하나 이상의 배기런너에 장착되어, 상기 실린더로부터 배출된 배기가스를 바이패스시키는 삼방밸브; 상기 삼방밸브로부터 바이패스된 배기가스를 상기 흡기 매니폴드 측으로 재순환시키는 이지알 파이프;를 포함하여 구성된다.
상기 흡기 매니폴드로 외기를 공급하는 흡기관과, 상기 흡기관에 장착되는 믹서를 더 포함하고, 상기 이지알 파이프는 출구단이 상기 믹서에 연결되도록 구성된다.
상기 삼방밸브는, 상기 실린더로부터 유출된 배기가스가 유입되는 유입구와, 유입된 배기가스를 상기 배기 매니폴드로 전달하는 배기출구와, 유입된 배기가스를 상기 이지알 파이프로 전달하는 바이패스출구를 구비하는 밸브하우징; 회전축을 중심으로 회전 가능한 구조로 상기 밸브하우징 내부에 장착되어, 상기 배기출구와 바이패스출구 중 어느 하나를 선택적으로 폐쇄시키는 더블플레이트; 상기 더블플레이트를 회전시키는 액추에이터를 포함하여 구성된다.
상기 삼방밸브가 장착된 배기런너와 대응되는 실린더를 휴지시키는 CDA장치를 더 포함하고, 상기 더블플레이트는, 상기 CDA장치에 의해 실린더가 휴지되었을 때 상기 배기출구를 폐쇄시켜 휴지된 실린더에서 인출되는 미연소가스를 상기 흡기 매니폴드로 바이패스시키도록 구성된다.
상기 CDA장치는 상기 복수 개의 실린더 중 둘 이상의 실린더를 휴지시키도록 구성되고, 상기 삼방밸브와 상기 이지알 파이프는, 휴지 대상 실린더와 대응되는 배기런너 각각에 장착된다.
본 발명에 의한 D-EGR장치를 이용하면, 어느 하나의 실린더에서 인출되는 배기가스를 운전 조건에 따라 전량 흡기측으로 재순환시키거나 촉매측으로 배출시킬 수 있고, 기존의 배기 매니폴드를 재사용할 수 있어 활용성 및 경제성이 우수하다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 D-EGR장치의 개략도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 D-EGR장치의 개략도이다.
도 4는 본 발명에 의한 D-EGR장치의 사시도이다.
도 5 및 도 6은 삼방밸브의 사용상태를 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명에 의한 D-EGR장치 제2 실시예의 개략도이다.
도 8은 본 발명에 의한 D-EGR장치 제3 실시예의 개략도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 D-EGR장치의 실시예를 상세히 설명한다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 D-EGR장치의 개략도이고, 도 4는 본 발명에 의한 D-EGR장치의 사시도이다.
일반적으로 내연기관 엔진은, 다수 개의 실린더(110)를 구비하는 엔진블록(100)과, 외기가 유입되는 흡기 매니폴드(200)와, 상기 흡기 매니폴드(200)로 유입된 외기를 각각의 실린더(110)로 제공하는 다수 개의 흡기런너(220)와, 상기 다수 개의 실린더(110)와 각각 연통되는 다수 개의 배기런너(310)와, 상기 다수 개의 배기런너(310)를 통해 인출되는 배기가스를 포집하여 배출시키는 배기 매니폴드(300)와, 상기 흡기 매니폴드(200)로 외기를 공급하는 흡기관(210)과, 상기 흡기관(210)에 장착되는 믹서(700)를 더 포함하여 구성된다.
본 발명에 의한 D-EGR장치는 상기와 같이 구성되는 엔진에 장착되어 어느 하나의 실린더(110)에서 인출되는 배기가스 전량을 흡기 측으로 재순환시키는 배기가스 재순환장치의 일종으로서, 어느 하나의 실린더(110)에서 인출되는 배기가스를 운전 조건에 따라 흡기 측으로 재순환시키거나 배기 측으로 배출시킬 수 있도록 구성된다는 점에 가장 큰 특징이 있다.
즉, 본 발명에 의한 D-EGR장치는, 상기 다수 개의 배기런너(310) 중 하나 이상의 배기런너(310)(본 실시예에서는 가장 우측에 위치하는 배기런너(310))에 장착되어 상기 실린더(110)로부터 배출된 배기가스를 바이패스시키는 삼방밸브(500)와, 상기 삼방밸브(500)로부터 바이패스된 배기가스를 상기 흡기 매니폴드(200) 측으로 재순환시키는 이지알 파이프(600)를 포함하여 구성된다.
따라서 각 실린더(110)로 연료와 공기가 유입되어 연소되었을 때, 가장 우측에 위치하는 실린더(110)로부터 인출된 배기가스는 삼방밸브(500) 및 이지알 파이프(600)를 통해 믹서(700)로 재순환되고, 흡기관(210)을 통해 유입된 외기는 믹서(700)에서 배기가스와 혼합된 후 흡기 매니폴드(200)를 통해 각 실린더(110)로 재유입된다. 외기와 배기가스가 혼합되어 각 실린더(110)로 재유입되면, 혼합기의 자체 공연비는 변화시키지 않으면서 혼합기의 밀도를 저하시켜 엔진의 연소 온도를 낮추게 되고, 이에 따라 NOx의 양이 저감되는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 의한 D-EGR장치는 한 실린더(110)의 배기가스 전부를 재순환시키므로, 본 실시예와 같이 4기통 엔진에 적용되는 경우 25%의 안정적인 EGR값을 가질 수 있게 되고, 4개의 실린더(110) 중 3개의 실린더(110)에서 인출되는 배기가스만이 외부로 배출되므로 오염물질 배출량이 전체적으로 저감되는 효과도 얻을 수 있게 된다.
이와 같이 배기가스가 실린더(110)로 재유입되어 NOx의 양이 저감되는 과정 및 이에 따른 효과는 종래의 D-EGR장치에서도 실질적으로 동일하게 구현되고 있는바, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이때, 본 발명에 의한 D-EGR장치는 어느 하나의 실린더(110)(본 실시예에서는 가장 우측에 위치하는 실린더(110))에서 인출된 배기가스가 항상 믹서(700)로 재순환되는 것이 아니라, 운전 조건에 따라 재순환되지 아니하고 배기 매니폴드(300)를 통해 그대로 외부로 배출될 수 있도록 구성된다는 점에 특징이 있다.
따라서 NOx의 양을 저감시킬 필요가 없는 경우 즉, 배기가스를 흡기 측으로 재순환시킬 필요가 없는 경우, 상기 삼방밸브(500)는 도 3에 도시된 바와 같이 배기런너(310)를 통해 인출되는 배기가스를 배기 매니폴드(300) 측으로 안내하도록 구성될 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 D-EGR장치는, NOx를 저감시킬 필요가 있는 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이 어느 하나의 실린더(110)에서 인출되는 배기가스가 믹서(700) 측으로 재순환되도록 삼방밸브(500)가 작동하고, NOx를 저감시킬 필요가 없는 경우에는 도 3에 도시된 바와 같이 모든 실린더(110)에서 인출되는 배기가스가 배기 매니폴드(300) 및 배기관(320)을 통해 촉매(400) 측으로 배출되도록 삼방밸브(500)가 작동하는바, 활용성이 매우 개선된다는 장점이 있다.
또한, 종래의 D-EGR장치는 어느 하나의 실린더(110)에서 인출되는 배기가스를 항상 믹서(700) 측으로 재순환시키도록 구성되므로, 상기 배기 매니폴드(300)에는 배기런너(310)가 3개만 구비되어야 했었다. 따라서 종래의 D-EGR장치를 엔진에 적용시키기 위해서는 배기런너(310)가 3개만 구비된 별도의 배기 매니폴드(300)를 주문 제작해야 하므로, 구조 변경 비용이 많이 든다는 문제점이 있다. 그러나 본 발명에 의한 D-EGR장치는 종래의 배기 매니폴드(300)를 그대로 사용할 수 있으므로 구조 변경 비용이 절감된다는 장점이 있다.
한편, 본 실시예에서는 이지알 파이프(600)를 통해 재순환되는 배기가스가 믹서(700)에서 외기와 혼합된 후 흡기 매니폴드(200)로 재유입되는 경우만을 도시하고 있으나, 흡기관(210)에 믹서(700)가 별도로 설치되지 아니하는 경우 상기 이지알 파이프(600)는 흡기관(210)이나 흡기 매니폴드(200)에 직접 연결될 수도 있다.
그러나 상기 이지알 파이프(600)의 출구단이 흡기관(210)이나 흡기 매니폴드(200)에 직접 연결되면, 이지알 파이프(600)를 통해 재순환되는 배기가스가 외기와 고르게 혼합되지 못하므로, 각 실린더(110)로 유입되는 혼합기의 공연비에 편차가 발생할 우려가 있다. 따라서 상기 흡기관(210)에는 믹서(700)가 설치되고, 상기 이지알 파이프(600)의 끝단은 상기 믹서(700)에 연결되도록 구성됨이 바람직하다.
또한, 본 실시예에서는 4번째 실린더(110)에서 인출되는 배기가스가 이지알 파이프(600)를 통해 믹서(700)로 재순환되는 경우만을 도시하고 있으나, 이지알 파이프(600)는 4개의 실린더(110) 중 어느 실린더(110)에도 연결될 수 있다.
도 5 및 도 6은 삼방밸브(500)의 사용상태를 도시하는 단면도이다.
상기 삼방밸브(500)는 실린더(110)에서 인출된 배기가스를 이지알 파이프(600)와 배기 매니폴드(300) 중 어느 하나로 선택적으로 유동시키기 위한 장치로서, 밸브하우징(510)과, 더블플레이트(520)와, 액추에이터(530)를 기본 구성요소로 구비한다.
상기 밸브하우징(510)은, 배기가스가 유입되는 유입구(512)와, 배기가스를 상기 배기 매니폴드(300)로 안내하는 배기출구(514)와, 배기가스를 이지알 파이프(600)로 안내하는 바이패스출구(516)를 구비한다. 또한 더블플레이트(520)는 밸브하우징(510)의 배기출구(514)와 바이패스출구(516)를 선택적으로 개폐시키기 위한 것으로서, 회전축(522)을 중심으로 회전 가능한 구조로 상기 밸브하우징(510) 내부에 장착된다.
따라서 배기가스 재순환이 필요한 경우, 상기 더블플레이트(520)는 도 5에 도시된 바와 같이 배기출구(514)를 폐쇄시키고 바이패스출구(516)를 개방시킴으로써, 유입구(512)를 통해 유입된 배기가스가 모두 이지알 파이프(600)를 통해 믹서(700)로 유입되도록 한다. 반대로 배기가스 재순환이 필요치 아니한 경우, 상기 더블플레이트(520)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 바이패스출구(516)를 폐쇄시키고 배기출구(514)를 개방시킴으로써, 유입구(512)를 통해 유입된 배기가스가 모두 배기 매니폴드(300)를 통해 촉매(400) 측으로 배출되도록 한다.
이와 같이 본 발명에 의한 D-EGR장치는 더블플레이트(520)를 회동시키는 조작만으로 배기가스의 유동방향을 조절할 수 있으므로, 엔진의 운전조건에 따라 배기가스의 재순환 여부를 매우 용이하게 제어할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기 삼방밸브(500)는 기존에 사용하던 배기 매니폴드(300)에 밸브하우징(510)을 장착시키고 이지알 파이프(600)를 연결하는 작업만으로 설치가 완료되는바, 본 발명에 의한 D-EGR장치의 상용화가 매우 용이해질뿐만 아니라 기존의 배기 매니폴드(300)를 재활용할 수 있으므로 자원낭비를 방지할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 상기 더블플레이트(520)는 배기출구(514)와 바이패스출구(516)를 선택적으로 폐쇄시키기 위한 구성요소로서, 하나의 플레이트로 두 개의 출구를 선택적으로 막는 것이 아니라, 배기출구(514)를 막는 플레이트와 바이패스출구(516)를 막는 플레이트가 각각 별도로 구비되는 구조로 이루어진다는 점에 또 다른 특징이 있다. 이와 같이 배기출구(514)를 막는 플레이트와 바이패스출구(516)를 막는 플레이트가 각각 별도로 구비되면, 배기출구(514)와 바이패스출구(516)의 규격 및 형상에 맞춰 플레이트를 다른 규격으로 제작할 수 있으므로, 각 출구의 개폐효율이 높아진다는 장점이 있다.
또한 상기 액추에이터(530)는 더블플레이트(520)를 회전시키기 위한 장치로서, 모터의 회전력을 더블플에이트의 회전축(522)으로 전달하는 다절링크 구조의 커넥팅로드(532)를 구비한다. 이와 같이 모터의 회전력을 이용하여 플레이트를 양방향으로 회전시키는 액추에이터(530)는 본원 발명이 해당하는 기술분야에서 다양한 용도로 상용화되어 있는바, 상기 액추에이터(530)의 내부구조 및 작동원리에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 7은 본 발명에 의한 D-EGR장치 제2 실시예의 개략도이다.
본 발명에 의한 D-EGR장치는, 4개의 실린더(110) 중 일부 실린더(110)만 활성화되는 실린더(110) 비활성화(Cylinder De-Activation; 이하 "CDA") 엔진에 적용될 수도 있다. 즉, 본 발명에 의한 D-EGR장치는 상기 삼방밸브(500)가 장착된 배기런너(310)와 대응되는 실린더(110)를 휴지시키는 CDA장치(800)를 더 포함할 수 있다.
상기 CDA장치(800)는 실린더(110) 내부로 가스가 유입되더라도 상기 실린더(110) 내부로 유입된 가스가 폭발하지 아니하도록 하기 위한 장치로서, 각 실린더(110)의 점화장치를 개별적으로 제어하여 실린더(110) 내에서의 연소가 일어나지 아니하도록 제작될 수도 있고, 휴지대상 실린더(110)로는 외기는 유입되되 연료는 공급되지 아니하도록 연료분사를 제어하도록 구성될 수도 있다. 즉, 상기 CDA장치(800)는 휴지 대상 실린더(110) 내측으로 공기는 유입되되 연소는 일어나지 아니하도록 할 수 있다면 어떠한 구성으로도 이루어질 수 있다.
본 발명에 의한 D-EGR장치가 도 7에 도시된 실시예와 같이 구성되면, 복수 개의 실린더(110) 중 어느 하나의 실린더(110)(본 실시예에서는 4번째 실린더(110))가 CDA장치(800)에 의해 휴지되었을 때, 휴지 실린더(110)에서 인출되는 미연소가스는 삼방밸브(500) 및 이지알 파이프(600)를 통해 믹서(700)로 되돌아가므로, 미연소 가스가 배기가스 후처리장치 측으로 유입됨으로써 발생되는 문제를 예방할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 종래의 CDA엔진은 실린더(110)의 흡배기밸브의 동작을 제어하여 해당 실린더(110)의 휴지 여부를 선택하였는데, 도 7에 도시된 엔진은 흡배기밸브의 동작을 제어하지 아니하더라도 해당 실린더(110)의 휴지 여부를 선택할 수 있으므로, 엔진의 내부 구성을 단순화시킬 수 있다는 장점도 있다.
도 8은 본 발명에 의한 D-EGR장치 제3 실시예의 개략도이다.
실린더(110)의 휴지 여부를 제어하는 CDA장치(800)는 도 7에 도시된 바와 같이 복수 개의 실린더(110) 중 어느 하나의 실린더(110)만을 휴지시키도록 구성될 수도 있고, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 복수 개의 실린더(110) 중 두 개의 실린더(110)를 휴지시키도록 구성될 수도 있다.
도 8에 도시된 바와 같이 CDA장치(800)가 두 개의 실린더(110)를 휴지시티도록 구성되는 경우(본 실시예에서는 첫 번째 실린더(110)와 네 번째 실린더(110)), 상기 삼방밸브(500)와 상기 이지알 파이프(600)는 휴지 대상 실린더(110)와 대응되는 배기런너(310)(본 실시예에서는 첫 번째 배기런너(310)와 네 번째 배기런너(310)) 각각에 장착된다.
이와 같이 삼방밸브(500)와 이지알 파이프(600)가 첫 번째 배기런너(310)와 두 번째 배기런너(310)에 각각 장착되면, 도 8에 도시된 바와 같이 첫 번째 실린더(110)와 네 번째 실린더(110)가 모두 휴지되는 경우, 첫 번째 실린더(110)와 네 번째 실린더(110)에서 인출되는 미연소가스를 모두 믹서(700) 측으로 회송시키고, 첫 번째 실린더(110)와 네 번째 실린더(110) 중 어느 하나만이 휴지되는 경우 휴지되는 실린더(110)에서 인출된 가스만을 믹서(700)로 회송시킬 수 있다. 따라서 도 8에 도시된 실시예와 같이 구성되는 엔진은, 하나의 실린더(110)가 휴지된 상태로의 운전과, 두 개의 실린더(110)가 휴지된 상태로의 운전이 모두 가능해진다는 장점이 있다.
또한, 첫 번째 실린더(110)와 네 번째 실린더(110) 중 어느 하나의 실린더(110)만 휴지되는 경우, 첫 번째 실린더(110)와 네 번째 실린더(110)에서 인출되는 가스를 모두 믹서(700)로 회송시킴으로써, 실린더(110) 비활성화와 배기가스 재순환을 한 번에 수행할 수 있다는 장점도 있다.
상기 언급한 바와 같이 본 발명에 의한 D-EGR장치를 사용하면, 엔진의 실린더(110) 비활성화와 배기가스 재순환을 여러 가지 조건에 따라 다양한 형태로 구현할 수 있으므로, 산업상 활용 가능성이 매우 우수해진다는 장점이 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
100 : 엔진블록 110 : 실린더
200 : 흡기 매니폴드 210 : 흡기관
220 : 흡기런너 300 : 배기 매니폴드
310 : 배기런너 320 : 배기관
400 : 촉매 500 : 삼방밸브
510 : 밸브하우징 512 : 유입구
514 : 배기출구 516 : 바이패스출구
520 : 더블플레이트 522 : 회전축
530 : 액추에이터 532 : 커넥팅로드
600 : 이지알 파이프 700 : 믹서
800 : CDA장치

Claims (5)

  1. 다수 개의 실린더를 구비하는 엔진블록과, 외기가 유입되는 흡기 매니폴드와, 상기 흡기 매니폴드로 유입된 외기를 각각의 실린더로 제공하는 다수 개의 흡기런너와, 상기 다수 개의 실린더와 각각 연통되는 다수 개의 배기런너와, 상기 다수 개의 배기런너를 통해 인출되는 배기가스를 포집하여 배출시키는 배기 매니폴드를 구비하는 엔진의 배기가스 재순환장치에 있어서,
    상기 다수 개의 배기런너 중 하나 이상의 배기런너에 장착되어, 상기 실린더로부터 배출된 배기가스를 바이패스시키는 삼방밸브;
    상기 삼방밸브로부터 바이패스된 배기가스를 상기 흡기 매니폴드 측으로 재순환시키는 이지알 파이프;
    상기 흡기 매니폴드로 외기를 공급하는 흡기관;
    상기 흡기관에 장착되되, 상기 이지알 파이프의 출구단이 연결되는 믹서;
    를 포함하여 구성되며,
    상기 삼방밸브는, 상기 실린더로부터 유출된 배기가스가 유입되는 유입구와, 유입된 배기가스를 상기 배기 매니폴드로 전달하는 배기출구와, 유입된 배기가스를 상기 이지알 파이프로 전달하는 바이패스출구를 구비하는 밸브하우징과, 회전축을 중심으로 회전 가능한 구조로 상기 밸브하우징 내부에 장착되어, 상기 배기출구와 바이패스출구 중 어느 하나를 선택적으로 폐쇄시키는 더블플레이트와, 상기 더블플레이트를 회전시키는 액추에이터를 포함하여 구성되고,
    상기 삼방밸브가 장착된 배기런너와 대응되는 실린더를 휴지시키는 CDA장치를 더 포함하고,
    상기 더블플레이트는, 상기 CDA장치에 의해 실린더가 휴지되었을 때 상기 배기출구를 폐쇄시켜 휴지된 실린더에서 인출되는 미연소가스를 상기 흡기 매니폴드로 바이패스시키며,
    상기 CDA장치는 상기 복수 개의 실린더 중 둘 이상의 실린더를 휴지시키도록 구성되고,
    상기 삼방밸브와 상기 이지알 파이프는, 휴지 대상 실린더와 대응되는 배기런너 각각에 장착되는 것을 특징으로 하는 D-EGR장치.
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CN107559455A (zh) * 2016-06-30 2018-01-09 长城汽车股份有限公司 用于d-egr系统的三通阀以及车辆
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